Mikrobiologija — Nauka o mikroorganizmima — jedna je od najmlađih nauka, iako su mikroorganizmi najstariji stanovnici naše planete. No ovo zakašnjenje je sasvim razumljivo, jer su mikroorganizmi nevidljiva živa bića i bilo je potrebno prvo pronaći mikroskop, pa tek onda prići proučavanju njihovog života i njihove uloge u živom svetu. Pa, ipak, ljudi su se i pre pronalaska mikroskopa, iako toga nisu bili svesni, služili korisnim mikroorganizmima u svom praktičnom radu i životu i borili se kako su znali i umeli protiv štetnih mikroba. Oni su, na primer, zapazili da pri određenim uslovima šira previre u vino i da se namirnice, opet pri određenim uslovima, kvare i postaju neupotrebljive za ishranu ljudi. Isto tako, sirište se upotrebljavalo hiljadama godina pre naše ere za potsirivanje mleka, a za dobijanja piva i napitaka koristili su se razni kvasci i „maje“. Od davnina postojale su hladnjače u kojima se meso čuvalo u svežem stanju i no nekoliko nedelja i još tada se znalo za konzerviranje hrane pomoću viših temperatura. Bilo je poznato i da se mnoge bolesti prenose sa obolelih ljudi i životinja na zdrava lica i zdrava grla, zbog čega su na graničnim prelazima postojali karantini još za vreme egipatske civilizacije.

Ali, aktivniji stav prema mikroorganizmima zauzeli su ljudi tek kad su ih upoznali. Na osnovu saznanja o životu i delovanju štetnih mikroorganizama mnoge prelazne bolesti ljudi, životinja i biljaka mogu se danas uspešno suzbijati i lečiti, a poljoprivredni proizvodi sačuvati od kvarenja i propadanja. Upoznavanjem korisnih mikroorganizama nauka je omogućila ljudima da takve mikrobe učine još korisnijim.

Mikrobiologija ima ogroman značaj i za poljoprivrednu proizvodnju i to kako u pogledu borbe protiv štetnih mikroorganizama, tako i u pogledu sve pravilnijeg i šireg korišćenja korisnih mikroorganizama. O ovim poslednjim — korisnim mikroorganizmima, govori i ova knjiga. Njen je zadatak da naše poljoprivrednike upozna takođe, makar i u osnovnim crtama, sa ovim njihovim nevidljivim pomagačima, i da im ukaže kakve se koristi mogu imati u praktičnom radu primenom dostignuća savremene poljoprivredne mikrobiologije.

Sadržaj

Predgovor

U svetu nevidljivih bića

Pronalaskom mikroskopa začela se nova biološka nauka— mikrobiologija
Nevidljive biljke i nevidljive životinje
Izgled i veličina mikroorganizma
Sve što živi — hrani se, razvija i razmnožava
Od čega zavisi razmnožavanje, razviće i rasprostranjenost mikroorganizma
Gde sve žive mikroorganizmi
O takozvanim čistim kulturama mikroorganizma
Kad bi nestalo mikroorganizma nestalo bi i života

Mikroorganizmi u zemljištu

Razlaganje organskih ostataka i stvaranje humusa Mikroorganizmi imaju značajnu ulogu u sgvaranju plodnog zemljišta
I struktura zemljišta zavisi od mikroorganizma
Mikroorganizmi i đubriva
Mikroorganizmi koji vraćaju zemljištu azot iz vazduha
Značaj agrotehničkih mera za korisne mikroorganizme zemljišta

Mikroorganizmi u proizvodnji stočne hrane i ishrani stoke

Korišćenje mikroorganizma u proizvodnji silaže
Uloga mikroorganizma u varenju hrane kod domaćih životinja

Mikroorganizmi u preradi poljoprivrednih sirovina

U proizvodnji vina
U proizvodnji piva
U proizvodnji hleba
U proizvodnji sirćeta
U proizvodnji kiselog kupusa i raznih turšija
U proizvodnji mlečnih proizvoda
Mikroorganizmi u preradi mesa

Još neke mogućnosti za korišćenje mikroorganizma

U svetu nevidljivih bića

Mikroorganizmi su sićušna, slobodnim okom nevidljiva bića. To je jedan veliki živi svet o kome mnogi ljudi nikad ili vrlo retko misle i pored toga što nam je on stalno prisutan. Može se slobodno reći da skoro nema mesta u prirodi gde se ovi sićušni stvorovi ne mogu naći, bilo kao neprijatelji čoveka ili pak kao njegovi pomagači.

Mikroorganizme proučava posebna nauka koja se zove mikrobiologija. Mikrobiologija je sastavljena iz tri grčke reči: mikros — što znači mali, bios — što znači život i logos — što znači nauka. Kao što se vidi, mikrobiologija označava nauku o mikroorganizmima.

Pretpostavlja se da su mikroorganizmi prvi stanovnici naše planete. Međutim, ljudi dugo nisu znali da oni stvarno postoje. Prošlo je mnogo hiljada godina pre nego što su ljudi saznali da su pravi uzrok mnogim pojavama u prirodi baš ti mikroorganizmi. Mnoge bolesti ljudi, životinja i biljaka, zatim previranje slatkih tečnosti, kišeljenje namirnica i dr. pripisivane su dejstvu neke „više sile“. Takvo shvatanje je naročito bilo rašireno u srednjem veku, kada je bilo zabranjeno svako ispitivanje prirode jer su predstavnici crkve vodili glavnu reč i davali sva „objašnjenja“. Pojavu raznih bolesti kao što su kuga, kolera, tifus i sl. crkva je objašnjavala kao božju kaznu za počinjene grehe. Danas, zahvaljujući nauci, svako se može uveriti da su uzroci ovim bolestima mikroorganizmi. Ali, put do tog saznanja bio je težak i vrlo dug.

Pronalaskom mikroskopa začela se nova biološka nauka — mikrobiologija

Krajem XVI veka dva Holanđanina, braća Zaharias i Hans Jansen, pronašli su optičku spravu koja je nazvana mikroskop („mikros” — znači mali, a „skepeo” — gledati, posmatrati). Pomoću ove sprave bilo je moguće videti i takve predmete koji dotle nisu mogli da se vide. Dakle, predmeti koji se posmatraju pomoću mikroskopa bivaju uveličani i postaju vidljivi za oko čoveka. Pronalazak mikroskopa predstavlja najvažnije otkriće za izučavanje mikroorganizama, jer je tek tada prvi put bilo moguće da ih čovek vidi i da ih proučava.

Posle otkrića mikroskopa, mikrobiologija kao nauka počela je brže da napreduje, a i sam mikroskop je stalno usavršavan. Jedno od tih daljih usavršavanja mikroskopa učinio je trgovac Antonius Van Levenhuk, takođe Holanđanin, koji se pored trgovine bavio i glačanjem stakla. On je izradio veći broj mikroskopa (oko 247) koji su uvećavali likove predmeta do 300 puta, što je za to vreme predstavljalo veliki napredak. Međutim, zasluga Levenhuka nije bila samo u tome. On je bio prvi čovek koji je svojim mikroskopom ne samo ugledao ta sićušna živa bića-mikroorganizme, već je postavio sebi zadatak i da upozna njihov život.

Posle smrti Levenhuka ispitivanja mikroorganizama nastavio je u Italiji Lazaro Spalancani. U to vreme vodila se rasprava da li živa bića mogu nastati iz nežive materije ili pak živo nastaje samo iz živoga. Naime, tada su mnogi tvrdili da buve nastaju iz prašine, muve iz smrdljivog mesa i sl. Naročito je bilo teško dokazati da mikroorganizmi ne nastaju iz nežive materije. To je prvi put uspeo Spalancani na jedan vrlo jednostavan način. On je uzeo dve boce i u njih stavio čorbu: jednu je dobro zapušio i prokuvao čorbu, a u drugu stavio nekuvanu čorbu. U prvoj boci mikroorganizmi se nisu razmnožili, a U drugoj ih je bilo na milione. Čorba u drugoj boci se zamutila i izmenila prvobitni ukus i miris. Bilo je očigledno da su mikroorganizmi u prvoj boci bili uništeni toplotom, a drugi mikroorganizmi se nisu mogli stvoriti iz nežive materije. Danas je ova pojava opšte poznata i na njoj se zasniva konzerviranje namirnica toplotom.

Sl. 1 Antonius Van Levenhuk (1632—1723)

Izostavljeno iz prikaza

Sl. 2 Luj Paster (1822—1895)

Izostavljeno iz prikaza

Ispitivanje mikroorganizama i posle Spalancania se nastavilo. U najzasluženije naučnike koji su proučavali mikroorganizme treba najpre pomenuti Luja Pastera (francuski naučnik 1822—1895). U njegovo vreme ponovo se javljaju mišljenja da mikroorganizmi nastaju iz nežive materije. Nizom vrlo ubedljivih ogleda Paster je pobio takva shvatanja i dokazao da živo može nastati samo iz živog. Pored niza drugih otkrića, on je prvi dokazao da mikroorganizmi prouzrokuju razne bolesti. Pronašao je lek protiv besnila (danas svi zavodi koji proizvode ovaj lek nose njegovo ime), otkrio mnoge mikroorganizme koji kvare ili se pak kao korisni mogu staviti u službu čoveka. Samo ovo što je rečeno dovoljno je da se njegovo ime nikada ne zaboravi.

Robert Kohje takođe jedan od najzaslužnijih naučnika u oblasti mikrobiologije. On je pre svega zaslužan kao pronalazač mikroorganizama koji izazivaju razne bolesti (bacil tuberkuloze i dr.), ali je njegov doprinos neizmerno veliki za čitavu mikrobiologiju (tehnika gajenja mikroorganizama bez koje ne bi bila moguća detaljnija ispitivanja).

Postoje i mnoga druga imena naučnika koja zaslužuju da budu pomenuta, ali nam to na ovome mestu nije moguće. Naročito u novije vreme mnogo se radi na ovom polju, kako u drugim, tako i u našoj zemlji. O rezultatima toga rada napisano je mnogo knjiga u kojima se govori o štetama i koristima od mikroorganizama. U našoj socijalističkoj domovini od omladine se očekuje i u ovoj oblasti nov doprinos i dalji napredak, a cilj svih ovih napora treba da se izražava u stalnoj težnji da se suzbija štetno i često smrtonosno dejstvo mikroorganizama i da se stave u službu čoveka korisni mikroorganizmi u poljoprivredi, industriji i ostalim privrednim oblastima.

Sl. 3 Robert Koh (1843—1910)

Izostavljeno iz prikaza

S pravom se može očekivati da će budući rad i na ovom polju biti sve plodniji. Zahvaljujući teoriji i praksi mnogih dosadašnjih generacija, mikroskop je danas znatno usavršen. Današnji mikroskopi koji su u najširoj upotrebi i s kojima se koristi obična svetlost (koju naše oko može da vidi) imaju moć povećavanja od oko 3.000 puta. Međutim, ni toliko povećanje nije Dovoljno pri ispitivanju mnogih mikroorganizama. Kod još savršenijih mikroskopa koriste se ultravioletni zraci, infracrveni zraci i zraci elektrona. Sve ove zrake naše oko ne može da vidi. Ne ulazeći u objašnjenje tih fizičkih pojava, želeli smo samo da napomenemo da je čovek pomoću savremene nauke i tehnike uspeo da konstruiše tzv. elektronski mikroskop, kod koga moć uveličavanja predmeta iznosi 100,000 i više puta. Razumljivo je da takav mikroskop omogućava neuporedivo uspešnije proučavanje mikroorganizama Savremena nauka obećava da će u budućnosti biti konstruisan i tzv. „protonski mikroskop“ (korišćenje zraka protona koji predstavljaju još sitnije čestice nevidljivog atoma), čime će se omogućiti uvećanje predmeta do milion puta.

U ovom kratkom izlaganju govorili smo najviše o mikroskopu, jer je on zaista odigrao jednu od najvažnijih uloga u proučavanju mikroorganizama, bar što se tiče njihovog otkrića i izgleda. Ali, o tome svakako treba dodati još jednu dugu i plodnu istoriju o razvoju i usavršavanju tehnike i načina gajenja mikroorganizama, koja je omogućila upoznavanje i drugih njihovih osobina. Međutim, na tome se ovom prilikom ne možemo zadržavati.

Nevidljive biljke i nevidljive životinje

Kao i u vidljivom živom svetu i među mikroorganizmima vlada veliko šarenilo. Ako znamo da među višim biljkama i životinjama još ima nepoznatih vrsta, onda se može pretpostaviti da je u tom pogledu naše znanje o mikroorganizmima daleko nepotpunije. Ali i pored svih teškoća, o kojima je ranije bilo govora, danas je u nauci proučen ogroman broj mikroorganizama i opisane su sve njihove važnije osobine po kojima ih možemo prepoznati. Taj spisak stalno raste, jer naučnici pronalaze i opisuju nove vrste koje su do tada bile nepoznate. Razumljivo je da u ovoj knjižici nije moguće da se sve to navodi. Međutim, neophodno je da kažemo nekoliko reči o podeli mikroorganizama, odnosno o važnijim karakteristikama njihovih osnovnih grupa. To će olakšati kasnije izlaganje o pomoći i pravilnijem shvatanju mikroorganizama, njihove uloge i mesta u prirodi.

Nauka danas poznaje sledeće grupe mikroorganizama: alge, gljive, lišajeve, bakterije, praživotinje i viruse.

Alge su mikroorganizmi biljne prirode (najprostije biljke). To su, u stvari, jedna velika grupa mikroorganizama sa ogromnim brojem vrsta koje su različite po izgledu i veličini. Njihovo telo se sastoji ili samo iz jedne ćelije (jednoćelijske alge) ili pak iz više ćelija (višećelijske alge). Jedna od njihovih najznačajnijih odlika je da sadrže hlorofil (biljno zelenilo), koji im omogućava. kao i višim biljkama, da se samostalno hrane. Nalaze se po barama, jezerima, morima i drugim stajaćim vodama i u vlažnom zemljištu. Sveže uzorana zemljišta često „pozelene“, što se smatra povoljnim znakom njihove plodnosti. Ta boja potiče od algi. One se lakše mogu zapaziti na površini vode u vidu mrkozelenog ili žućkastog pokrivača, što je u narodu poznato pod imenom „žabokrečina‚‚, a to su u stvari kolonije (zajednice) različitih vrsta algi.

Neke vrste algi se već sada prerađuju i koriste kao stočna hrana, a nije daleko vreme kada će mnoge od kojih naći primenu i u ishrani ljudi.

Gljive su takođe mikroorganizmi biljne prirode i veoma su mnogo rasprostranjene, osobito u zemljištu, gde imaju vrlo različite uloge i veliki značaj. Ovde ćemo još pomenuti da se koriste i u preradi raznih poljoprivrednih sirovina, odnosno dobivanju raznih proizvoda kao što su alkohol, razne kiseline, vitamini i sl. To su, uglavnom, krupniji mikroorganizmi koji imaju končasto i razgranato telo. Ne sadrže biljno zelenilo, što znači da nisu sposobni za samostalnu ishranu, već su prinuđeni da koriste gotovu organsku hranu.

Lišajevi su jedna vrsta prirodno povezane zajednice algi i gljiva. Takva zajednica koja je od koristi udruženim članovima poznata je u biologiji (nauci o životu) kao simbioza. Po svom izgledu lišajevi mogu biti u obliku ljuspica (slično krljuštima riba), u obliku malih listića i u obliku žbuna. Najvažnija karakteristika lišajeva jeste sposobnost da podnese najlošije uslove života (kora drveta, gole stene i sl.). U takvim uslovima alge i gljive kao posebni organizmi ne bi mogli da se održe.

Mikroorganizmi u preradi poljoprivrednih sirovina

Iz velike mešavine raznovrsne zajednice mikroorganizma u prirodi čovek izdvaja pojedine grupe i koristi njihovu delatnost za dobijanje raznih organskih materija. Drugim rečima, čovek svesno gospodari mikroorganizmima. Zahvaljujući mikroorganizmima dobivaju se alkoholi (etil-alkohol, butil-alkohol), kiseline (mlečna, sirćetna, limunska), vitamini i drugi proizvodi. Isto tako, dobivanje hleba, vina, piva, ukišeljavanje povrća (kiseli kupus, paradajz, paprika, krastavci), proizvodnja pekarskog kvasca, dobijanje mlečnih proizvoda, itd. vezano je više manje za delatnost mikroorganizama.

U proizvodnji vina

Šira ili kljuk ostavljeni da stoje pretrpe duboke promene. Šira se uzmuti, temperatura joj se poveća, a iz nje se — u početku slabije, a posle sve jače — izdvaja gas u vidu mehurića (ugljen dioksid), da bi pri kraju ovih promena izdvajanje gasa oslabilo i najzad sasvim prestalo. Posle toga šira se izbistri, temperatura joj spadne, sladak ukus nestane i ona se pretvori u vino. Ova pojava poznata je kao vrenje šire.

Vrenje šire bilo je poznato ljudima još u davna vremena, ali oni nisu znali zbog čega ono nastaje, nisu poznavali uzroke ove pojave i uslove pod kojima se ono najbolje obavlja. Tek pre sto godina utvrđeno je da previranje šire prouzrokuju mikroorganizmi, bliže rečeno kvasnice, koji se mogu lepo videti pod mikroskopom. Većina ovih mikroorganizama iznosi nekoliko hiljaditih delova milimetra. Oblika su okruglasastog, a neki podsećaju na jaje i kobasicu. Umnožavaju se najčešće pupljenjem. Pri povoljnoj temperaturi razmnožavaju se vrlo brzo i tom prilikom prevode šećer u alkohol i ugljen-dioksid. Ovih kvasnica ima na plodovima voćaka i drugih biljaka i u raznim slatkim tečnostima. U širu kvasnice dolaze obično s grožđem. Među njima ima i korisnih i štetnih. Ako je grožđe trulo i počelo da se kvari, onda više ima štetnih mikroorganizama. Pri previranju bez naše kontrole nastaje borba između korisnih i štetnih mikroorganizama (kvasnica) i ako u toj borbi pobede korisni mikroorganizmi dobićemo dobro vino (što obično biva ako smo upotrebili zdravo grožđe). Ako pobede štetni mikroorganizmi dobićemo loše vino, što se najčešće događa pri upotrebi natrulog grožđa. Danas smo u mogućnosti da primenjujemo takve mere koje obezbeđuju dobijanje samo dobrog vina. Te mere onemogućuju dejstvo štetnih mikroorganizama, a omogućuju dejstvo korisnih mikroorganizama. Osim toga, iz šire ili vinskog taloga se izdvoji pomoću mikroskopa jedna jedina ćelija — kvasnica, koja se umnožava kao čista kultura, a zatim veći broj takvih kultura se prouči da bi se konačno od ovog velikog broja koristila za dobivanje vina ona kultura koja ima najbolje osobine. Ta kultura mikroorganizama zove se selekcionisana kultura ili selekcionisani kvasac. Ovako odabran kvasac se zatim u laboratoriji navikava na velike količine sumpornog dima i alkohola. Sumporisanjem šire uništavaju se štetne gljivice i bakterije, a kvasci nastavljaju svoju korisnu delatnost, jer su priviknuti na sumpor. Slično biva i sa alkoholom. Obično gljivice, kvasnice, ne stvore više od 11 do 12% alkohola i pri toj koncentraciji a nekad i nižoj, prestanu da dejstvuju, dok odabrani kvasci stvore i 15% alkohola. Postoje i takve rase kvasaca koji stvaraju i po 18% i više alkohola. Ovako visok procenat alkohola sprečava dejstvo štetnih mikroorganizama u toku vrenja, a i kasnije sprečava one mikroorganizme koji bi prouzrokovali kvarenje vina. Zbog toga se vina s malim procentom alkohola pre pokvare (pojava vinskog cveta ,tegljivog vina i dr.).

Slika 14. Vinski kvasac

Izostavljeno iz prikaza

Danas se može dobiti odabrani — selekcionisani kvasac iz naših enoloških stanica u Vršcu, Bukovu kod Negotina, Institutu za vinogradarstvo i voćarstvo u Sremskim Karlovcima i drugih stanica. Pri spravljanju vina bolje je poručiti kvasac iz najbliže stanice. O vremenu i načinu upotrebe kvasca enološke stanice daju tačna uputstva. Upotrebom selekcionisanog kvasca dobija se vino koje brže dozreva i ima lepu boju i prijatan ukus.

U proizvodnji piva

Pri proizvodnji piva takođe se koriste kvasci koji su prilagođeni da vrše previranje šećera u alkohol na niskim temperaturama (4 do 6 stepeni) — kakve temperature i vladaju u pivarama. To je potrebno zbog toga da bi se sprečio razvoj mikroorganizama koji su štetni za pivo. Osnovna sirovina koju previru ovi kvasci je sladovina. Ona se dobija iz proklijalog pivarskog ječma, a dodaje joj se hmelj radi gorkih materija i mirišljavih smola. Ova sirovina može biti odličnog kvaliteta pa da se, ipak, dobije loše pivo, ako kvasnice nisu dobre. Zato u pivarama postoje laboratorije u kojima se posebna pažnja obraća kvasnicama : tu se one odabiraju, čuvaju i kontrolišu njihova svojstva. To je potrebno i zbog toga, jer sve što je uloženo u mašine za proizvodnju toplote i hladnoće, za vrenje, i u zgrade, sve je to stvoreno zato da bi kvasnice imale uslove za pravilnu i što korisniju delatnost, a radi dobivanja piva što boljeg kvaliteta.

Kvasci koji se primenjuju u pivarstvu poznati su kao pivski kvasci. Oni su najčešće okruglastog oblika. Postoji nekoliko rasa tih kvasaca, koji su izdvojeni i odgajeni u nekim čuvenim pivarama Češke, Saksonije, Brazila itd. Neki od njih dejstvuju na površini tečnosti i to su kvasci gornjeg vrenja; drugi, pak, dejstvuju u dubljim slojevima tečnosti i to su kvasci donjeg vrenja. Koji će se kvasac upotrebiti zavisi od vrste piva koje se želi dobiti.

Proizvodnja piva vrlo je složen proces. Postoji čitav niz operacija dok se dođe do operacije dodavanja kvasca. Tako, na primer, u samoj pripremi ječma imamo njegovo čišćenje od korova i osja, a zatim sortiranje i uskladištenje. Pri spremanju sladovine takođe postoji niz postupaka, kao što je močenje i klijanje ječma i njegova kontrola na određenim klijalištima, zatim sušenje i čišćenje od klica. Na kraju, glavnu ulogu u dobivanju piva, kao krajnjeg proizvoda imaju mikroorganizmi, odnosno kvasnice. U većim i modernim pivarama svi su ti postupci mehanizovani. Pivski kvasac dodaje se pivskoj čorbi u kacama i bazenima, koja odmah počinje da previre i to traje nekoliko dana. Po završenom burnom previranju čorba se prebacuje u burad ili određene cisterne gde vlada niska temperatura i gde tiho vrenje traje nekoliko dana. S kvascima se dodaju i bakterije mlečne kiseline, koje su u stanju da stvore mlečnu kiselinu i time da spreče dejstvo .štetnih mikroorganizama.

Kvasci, pri dobivanju piva, stvaraju pored alkohola i ugljen dioksid, zbog čega se i javlja obilna pena pri otvaranju flaša. Alkohola u pivu nema tako mnogo kao u drugim pićima, jer mikroorganizmi ga stvore svega 3—8%.

U proizvodnji hleba

Kvalitetan hleb mora imati dobar ukus, prijatan miris, određen oblik, šupljike i druge dobre osobine. Da bi se to postiglo mora se koristiti kvasac koji se dodaje hlebnom testu. U testu kvasac pretvara šećer u alkohol i ugljen dioksid. Ovaj gas izaziva narastanje hleba, kako pre pečenja, tako i za vreme pečenja. Šupljike u hlebu nastaju od ovog’ gasa, a prijatan ukus i miris hleba dolazi od alkohola koga stvaraju ovi mikroorganizmi. Za spremanje hleba od ražanog brašna koristi se mešavina od kvasca i bakterija mlečne kiseline, jer kvasac nije u stanju da sam testo učini rastresitim.

Šta je, ustvari, kvasac koji se dodaje hlebnom testu? Ako uzmemo komadić kvasca i razmutimo ga u malo vode, a zatim stavimo jednu kap na staklenu pločicu i posmatramo pomoću mikroskopa, videćemo ogroman broj ćelija kvasnica, pojedinačno ili po dve i više zajedno. Na pojedinim lopticama videće se začeci pupoljka i pravi pupoljci od kojih treba da postanu nove ćelije. To su, ustvari, gljivice veličine 7 do 10 hiljaditih delova milimetra. Nјih u jednom gramu kvasca ima na milijarde, pa se može reći da je kvasac od njih praktično i sastavljen.

Domaćice na selu retko koriste fabrički kvasac, nego se služe najčešće kiselim testom ili tečnim kvascom, majom, koji se spravlja na taj način što se od pšeničnog i.li kukuruznog brašna i malo starog kiselog testa prave lopte, suše na suncu ili pored peći i kao takve se mogu dugo čuvati. Ovakav kvasac je loš, jer sem ćelija kvasnica sadrži i druge mikroorganizme, koji pored alkohola i ugljen dioksida stvaraju još i druge proizvode. Hleb od ovakvog kvasca je često kiseo, slabijeg ukusa i mirisa. ima tamniju boju i manje je održiv.

U proizvodnji sirćeta

Poznato je da pivo, vino i druga alkoholna pića kada duže stoje na vazduhu i na toplom mestu prelaze u sirće. Kako se to dešava? Davno je utvrđeno da u alkoholnim pićima postoji jedna velika grupa bakterija koje koriste alkohol za svoju ishranu. Na površini alkoholnih tečnosti, pri prelaženju alkohola u sirćetnu kiselinu uvek se pojavljuje navlaka (sirćetna navlaka), pa se smatralo da ona prouzrokuje prelaženje alkohola u sirćetnu kiselinu (sirćetno vrenje). Međutim, ustanovljeno je da ovo vrenje izazivaju bakterije, koje, uz pomoć specijalnih fermenata koje luče, pretvaraju alkohol u sirćetnu kiselinu. Proces se dešava u samoj bakteriji sirćetne kiseline. Alkohol, voda i mineralne soli ulaze kroz opnu u bakteriju (ćeliju) i tu, u bakteriji, iz alkohola nastaje sirćetna kiselina koja kroz opnu ulazi u tečnost.

Ranije smo videli da će alkohol dobiva vrenjem šećera. Ovde se alkohol pod uticajem bakterija pretvara u sirćetnu kiselinu. Taj proces je, inače, veoma komplikovan, ali se odigrava samo u sredini gde ima dosta vazduha. Taj uslov postoji u otpražnjenim buradima sa vinom, pa se tako i objašnjava pojava „ciknulog“ vina.

Ovaj proces dobivanja sirćeta imamo i u samoj prirodi. Bakterije sirćetne kiseline, pored kvasnica i drugih mikroorganizama, nalaze se na površini grožđa i voća. Bakterije sirćetne kiseline prenosi vetar, padavine i insekti sa jednog mesta na drugo. Imaju izgled kratkih ili dugačkih štapića (sl. 15), nepokretne su, pojedinačne su ili su po dve zajedno, a mogu biti poređane u vidu lanca. U raznim uslovima one mogu menjati oblik. Ne probiraju mnogo hranu, ali se razvijaju samo u prisustvu vazduha. Najbolje im odgovara temperatura između 19 i 34 stepena. Neke od ovih bakterija stvaraju na površini tečnosti deblju ili tanju prozirnu navlaku. Od sirćetnih bakterija stvoreni su odabrani ,,sojevi“ koji mogu više alkohola pretvoriti u kiselinu, ali najviše 14%.

Sl. 15 Bakterije sirćetne kiseline

Izostavljeno iz prikaza

Sirćetna kiselina se može dobiti i bez sirćetnih bakterija, čisto hemijskim putem i to iz drveta, poznata u trgovini kao esencija, ali ovakvo sirće je daleko slabije od prirodnog. Prirodno sirće nosi naziv po sirovini od koje je dobijeno: špiritusno sirće, voćno sirće, vinsko sirće, itd. Sirće dobijeno radom bakterija sadrži materije dragocene za ljudsku ishranu. Tako, na primer, vinsko sirće sadrži mnoge materije koje se nalaze u samom vinu, a mnoge nastaju dejstvom pomenutih bakterija. Vinsko sirće koristi se kao začin i još više za konzervisanje životnih namirnica.

Dobivanje sirćeta vrši se na više načina, kako u domaćinstvu, tako i u industrijskim razmerama. Pri tome se koriste različite sirovine i razni sojevi bakterija. Kod domaćih načina za spravljanje sirćeta koriste se zdrava vina sa malim sadržajem alkohola. Bela vina su pogodnija od crnih. Pored vina za dobijanje sirćeta služe i prevreli voćni sokovi, slaba rakija, kominjak i dr. Svim ovim sirovinama dodaje se sirćetna maja, odnosno bakterije sirćetne kiseline.

Industrijska proizvodnja sirćeta mnogo je brža od domaće proizvodnje. Ovde se takođe koriste bakterije sirćetne kiseline i sirovine kao i pri domaćem spravljanju sirćeta.

U proizvodnji kiselog kupusa i raznih turšija

Povrće se može konzervisati na razne načine. Široku primenu ima konzervisanje povrća delovanjem mikroorganizama. Ono je još poznato kao biološko konzervisanje. Ovaj način konzervisanja našao je veliku primenu u spremanju kiselog kupusa, kiselih krastavaca, kiselih paprika i drugih raznovrsnih turšija koje čovek koristi u svojoj ishrani.

Kao što smo rekli, na površini biljnih plodova i drugih delova žive mnoge bakterije i drugi mikroorganizmi, među kojima i bakterije mlečne kiseline, odnosno bakterije koje stvaraju mlečnu kiselinu. Ove bakterije da jedno sa povrćem dospevaju u sudove gde će se izvršiti kišeljenje. Da bi ove bakterije mogle da se umnože i da pretvaraju šećer u mlečnu kiselinu, potrebno je da se iz biljne ćelije izvuče sok koji u sebi sadrži šećer, što se postiže sitnjenjem proizvoda (spremanje kupusa ribanca) ili dodavanjem soli, najčešće 1,5 do 2,5 kilograma na 100 kilograma proizvoda. Ova količina soli ne deluje štetno na bakterije mlečne kiseline. Mlečni šećer u mlečnu kiselinu bakterije pretvaraju u uslovima gde nema slobodnog kiseonika. U početku previranja razvijaju se raznovrsni mikroorganizmi, a docnije prevladaju bakterije mlečne kiseline. Kad se stvori dovoljno mlečne
kiseline onda uslovi za druge, štetne mikroorganizme, postaju nepovoljni. Na taj način mlečna kiselina čuva kupus od kvarenja.

Pri kišeljenju poljoprivrednih proizvoda treba obratiti pažnju na temperaturu. Za bakterije mlečne kiseline najpovoljnija! temperatura je od 20 do 25°C. Naprotiv, ukišeljene proizvode treba čuvati na niskoj temperaturi, da bi se zadržao razvoj mikroorganizama (plesni) koji za svoju ishranu troše stvorenu mlečnu kiselinu, a čim se smanji količina mlečne kiseline onda počinju da se razvijaju truležne bakterije koje mogu da pokvare konzervisane proizvode.

Ako povrće nema dovoljno šećera potrebno ga je dodati; takođe se dodaje i mlečna kiselina i odgajene bakterije mlečne kiseline. Na taj način se dobijaju kiseli proizvodi odličnog kvaliteta.

U proizvodnji mlečnih proizvoda

Značaj mikroorganizama je naročito veliki u proizvodnji mlečnih proizvoda. Sve materije potrebne za ishranu mikroorganizama u svom prirodnom stanju nalaze se u mleku. Zbog toga mleko može biti naseljeno raznovrsnim mikroorganizmima, kako korisnim, tako i štetnim. Ovde će biti reči samo o korisnim mikroorganizmima. Poseban značaj imaju mikroorganizmi u preradi mleka. Dobivanje kiselih mlečnih napitaka i proizvodnja pavlake i maslaca vezano je, između ostalog, i za dejstvo mikroorganizama. Mikroorganizmi imaju naročito veliki značaj u proizvodnji raznih sireva.

Korišćenje mikroorganizama za proizvodnju jogurta i kiselog mleka. Jogurt i kiselo mleko se često uzimaju kao primer korisnog delovanja mikrrorganizama. Mikroorganizmi iz jogurta posmatrani pod mikroskopom imaju izgled štapića i tački (sl. 16). Mogu biti pojedinačni ili povezani u kraće ili duže nizove. To su bakterije koje imaju određene stručne nazive.

Ove bakterije se nalaze u maji koja se dodaje mleku pri njegovom kišeljenju. Čim se nađu u mleku koje ima temperaturu 42—45°C mikroorganizmi počinju brzo da se umnožavaju. Dejstvom ovih bakterija mlečni šećer se pretvara u mlečnu kiselinu. Stvaranjem kiseline mleko se zgruša. Miris, ukus i gustina i druge osobine kiselog mleka umnogome zavise od ovih bakterija.

Čuveni ruski naučnik Ilja Ilić Mečnikov bavio se ispitivanjem uzroka starenja i smrti ljudi. Pri tome, on je došao do zaključka da su se stočari-stogodišnjaci na Balkanu pretežno hranili kiselim mlekom. Mečnikov ovde glavnu ulogu pripisuje mlečnoj kiselini, koju stvaraju bakterije u jogurtu i kiselom mleku. Po mišljenju Mečnikova, ljudi stare usled postupnog trovanja organizma hranom. Naime, u crevima stalno žive truležni mikroorganizmi i oni hranu razlažu i stvaraju otrovne materije, koje preko creva dospevaju u krv, kojom se raznose po celom telu i uništavaju njegove ćelije. Da bi se sprečilo dejstvo truležnih bakterija treba u ishrani uzimati jogurt i kiselo mleko, jer bakterije iz ovih proizvoda stvaraju pomenutu mlečnu kiselinu koja zaustavlja razviće truležnih bakterij a. U vreme kad se pojavila ova teorija mnogo se raširila upotreba jogurta i kiselog mleka. Međutim, ispitivanja drugih naučnika nisu u potpunosti potvrdila mišljenje Mečnikova, kada su u pitanju uzroci starenja, ali i danas ostaje činjenica da su kiselo mleko i jogurt veoma hranljive namirnice.

Korišćenje mikroorganizama pri proizvodnji pavlake i maslaca. Poznato je da se preradom mleka može dobiti više proizvoda. Tako, na primer, iz mleka se može izdvojiti mlečna mast i proizvoditi pavlaka, maslac i drugi mlečni proizvodi. Pri dobivanju ovih proizvoda mikroorganizmi su stalno prisutni i mogu imati korisno ili štetno dejstvo.

Danas postoji više načina dobivanja pavlake. Pavlaka sadrži sve sastojke koje sadrži i mleko, ali najviše ima mlečne masti — 15—60%, dok mleko sadrži od 3,2 do 3,7%. S obzirom da pavlaka sadrži, pored mlečne masti, i ostale sastojke u dovoljnim količinama, to je omogućen razvoj mikroorganizama, koji su, uglavnom, poreklom iz mleka. U mililitru pavlake nađeno je više desetina hiljada bakterija. U zavisnosti od toga kakve se vrste bakterija nalaze, odnosno koje vrste preovlađuju, pavlaka može imati prijatan ili neprijatan miris.

Da bi pavlaka i maslac imali prijatan miris i ukus koristi se maja sastavljena od mikroorganizama koji se održavaju u obranom mleku posle njegove sterilizacije.

Sl. 16 Bakterije jogurta

Izostavljeno iz prikaza

Sl. 17 Plava plesan rokfelerskog sira

Izostavljeno iz prikaza

Za dobivanje prijatnog mirisa maslaca dodaje se maja spravljena od okruglastih bakterija mlečne kiseline. Osim toga, koriste se i bakterije koje u manjoj meri prevode šećer u keseline ili transformišu soli nekih kiselina (limunske) i na taj način omogućuju stvaranje većih količina mirišljavih materija. Pošto jedna vrsta mikroorganizama ne može dati sve dobre osobine pavlaci i maslacu — gustinu, kiselost i prijatan miris — to se uzima nekoliko vrsta mikroorganizama koje se pre korišćenja u preradi pomešaju.

Pored opisanog korisnog dejstva, mikroorganizmi ovih proizvoda mogu imati i štetno dejstvo, naročito kod maslaca (smrdljiv ukus i miris, užeglost, promena boje i slično), na čemu se ovde nećemo zadržavati.

Korišćenje mikroorganizama u spremanju sireva. Sir se u mnogome razlikuje od drugih mlečnih proizvoda. Danas je poznato više vrsta sireva, pa zbog toga ne postoji jedna maja, već više maja za razne vrste sireva. Ove maje sadrže okrugle i štapićaste bakterije mlečne kiseline, a neke maje imaju još i plesni. Maje se dodaju mleku pri potsirivanju.

Mikroorganizmi imaju veliku ulogu i u zrenju sireva, pri čemu razlažu njihove belančevine do određenih prostijih sastojaka, stvarajući pri tome i mirišljave materije. Neke bakterije su u stanju da stvaraju i antibiotike, materije koje onemogućavaju razvijanje mikroorganizama štetnih za kvalitet sireva i za zdravlje čoveka.

Kod nekih sireva (ementalski sir) u toku zrenja stvaraju se šupljike. Ovu pojavu izazivaju bakterije propisonske kiseline, koje previru mlečni šećer i neke druge sastojke u propionsku kiselinu i pri tome stvaraju ugljen dioksid, koji usled pritiska pravi šupljine u siru.

Zahvaljujući mikroorganizmima danas se proizvode razne, specijalne vrste sireva. Tako je poznat sir rokfor (po francuskoj provinciji Rokfor), koji se spravlja iz ovčijeg mleka. To je veoma ukusan sir, koji na preseku ima plave mrlje, koje nastaju razvićem jedne plave plesni. Zahvaljujući ovim plesnima rokfor ima specifičan ukus i miris koga Francuzi veoma cene.

Takođe u Francuskoj, postoji i kameberski sir, koji je takođe plesniv. Plesan bela kao sneg obrasla je sir u debelom sloju svuda po površini. Ovaj sir ima miris koji podseća na miris pečurki.

Pomenuti sirevi se mogu spremati, odnosno dozrevati samo u pećinama, odnosno prostorijama koje se provetravaju, gde se temperatura kreće od 6 do 8°C i gde je velika vlažnost vazduha. Takvi uslovi postoje u provinciji Rokfor. i kod nas se proizvode slični sirevi. Nedavno smo imali prve uspele pokušaje sa proizvodnjom rokfora u Petrovcu na Mlavi.

Poznato je da se i na jednom broju domaćih vrsta sireva stvaraju sluzaste navlake, i od boje i izgleda ovih navlaka zavisi i ukus i miris sira. Ove navlake su, ustvari, kolonije specijalnih bakterija i plesni koje žive na ovim sirevima.

O mikroorganizmima u sirarstvu mogla bi se napisati posebna knjiga, ali okviri jednog ovakvog rada to ne dopuštaju. Jedno je sigurno: da je proizvodnja sireva u nas još dosta zaostala i to, pored ostalog, zbog toga što se pri ovoj proizvodnji vrlo malo koriste čiste kulture mikroorganizama. Danas se u mnogim zemljama mleko prethodno kuva da bi se u njemu ubili štetni mikroorganizmi, a onda se dodaje maja od korisnih mikroorganizama. U tim zemljama je zabranjeno da se prodaju sirevi koji nisu na taj način rađeni. Postoji nada da će se i kod nas, kada za to budu obezbeđeni uslovi, propisati slični zakonski propisi.

Mikroorganizmi u preradi mesa

Za meso se može reći da je namirnica koja je u odnosu na druge namirnice najbogatija belančevinama. Osim toga, hranljiva vrednost ovih belančevina veća je i potpunija od belančevina najvećeg broja drugih namirnica.

Životinjska mast nema ni približno onaj značaj u ishrani ljudi koji je nekada imala, pa se ona sve više zamenjuje biljnim uljima. Masti imaju manji značaj i za mikroorganizme, mada kvarenje masti oni takođe izazivaju.

Osim belančevina i masti, važne sastojke u mesu predstavljaju ugljeni hidrati, razne organske kiseline, neorganske soli, vitamini i fermenti. Znači, meso je odlična hranljiva sredina i za mikroorganizme i to kako za korisne tako i za štetne. Nažalost, moramo odmah reći da je uloga štetnih mikroorganizama u mesu neuporedivo veća od uloge korisnih. Zbog toga se i sama prerada mesa često označava kao borba između čoveka i mikroorganizama. Otuda i najveći broj postupaka u preradi mesa-ima glavni zadatak da onemogući štetno dejstvo mikroorganizama i da pomenutu „borbu“ reši u korist čoveka.

Meso zagađeno mikroorganizmima može biti i smrtonosno. Ta činjenica bila je dovoljan razlog da veliki broj naučnika još od najranijih dana u istoriji nauke proučava uzroke kvarenja mesa i istražuje mere da se to kvarenje spreči. U tom proučavanju postignuti su veliki rezultati i napisane posebne knjige iz mikrobiologije mesa. U njima se najviše govori o štetnom dejstvu mikroorganizama. Međutim, rezultati do kojih se došlo u nauci poslednjih desetak godina pružaju dovoljno podataka da se već dosta određeno može govoriti i o korisnom dejstvu mikroorganizama pri preradi mesa. Za sada se korisni mikroorganizmi najviše primenjuju pri salamurenju mesa i proizvodnji kobasica, pa ćemo ove dve mogućnosti posebno izložiti.

Salamurenje mesa. Odavno je poznata upotreba raznih soli pri konzervisanju mesa. Najpre je korišćena samo kuhinjska so, a kasnije kuhinjskoj soli dodavane su i druge soli (razne šalitre, fosfati, zatim šećer i dr.). Za konzervisanje mesa ove soli upotrebljavaju se kao suve ili rastvorene u vodi. Otuda se ponekad upotreba suve soli, bez obzira na njen sastav, označava kao „solenje“, a upotreba rastvora soli kao „salamurenje“. Danas se pod izrazom soljenje podrazumeva upotreba čiste kuhinjske soli, bez obzira da li se koristi kao suva ili u rastvoru, dok se pojam salam5fenja vezuje za upotrebu smeše kuhinjske soli i šalitre i eventualno nekih drugih dodataka, pri čemu se takođe ne uzima u obzir da li su u suvom stanju ili u rastvoru. Mi ćemo u našem daljem izlaganju usvojiti ovo poslednje značenje izraza soljenje i salamurenje.

Ovaj sporazum bio nam je potreban da bismo još na početku mogli reći da korisno dejstvo mikroorganizama možemo očekivati samo kod salamurenja, a ne i kod soljenja. A sada da vidimo u čemu je to korisno dejstvo.

Kao što je poznato, pod uticajem kuhinjske soli brzo se gubi karakteristična boja svežeg mesa. Međutim, u savremenoj proizvodnji konzervi, kobasica i raznih suvomesnatih proizvoda boja mesa je jedno od vrlo važnih obeležja njegovog kvaliteta. U svakom slučaju za nas je važno da TU boju što bolje očuvamo u konzervisanom mesu. U vezi s tim utvrđeno je da se boja konzervisanog mesa bolje održava ako se pored soli upotrebljava i šalitra (kalijum ili natrijum nitrat), što znači da je za boju mesa povoljnije salamurenje od soljenja. Zbog toga se u savremenoj industriji mesa čista so, odnosno soljenje, koristi jedino za konzervisanje slanine i Sličnih proizvoda, gde se boja ne menja, dok se za meso upotrebljava isključivo smeša soli i šalitre (salamurenje). Nažalost, ni mnogi mesari ne znaju pravo objašnjenje za ovu pojavu.

Odmah možemo reći da su se i ovde umešali mikroorganizmi čije je dejstvo u ovom slučaju korisno. Ranije smo videli da je dejstvo mikroorganizama na promene raznih materija najčešće u vezi s njihovom ishranom, dok je u ovom slučaju ono vezano za njihovo disanje, jer se radi o mikroorganizmima koji za disanje ne koriste kiseonik iz vazduha već kiseonik drugih jedinjenja koja se nalaze u njihovoj životnoj sredini. Ovde određena grupa mikroorganizama koristi za svoje disanje kiseonik iz šalitre (nitrata). Oduzimanjem kiseonika šalitra se razlaže na svoje sastavne delove (nitrati se razlažu u nitrate, azot-monoksid i vodu). Jedan od tih sastavnih delova (azot-monoksid) vezuje se za belančevinu koja mesu daje boju i, zahvaljujući tome, ova belančevina postaje otporna na dejstvo raznih činilaca koji tu boju menjaju.

Kao što se vidi, ovde se korisno dejstvo mikroorganizama ispoljava na jedan posredan način. I ukoliko je meso bogatije bakterijama koje izazivaju opisane promene, utoliko će i njihov uticaj na održavanje boje biti izrazitiji. Zbog toga se i preporučuje da se u sveže Spravljenoj salamuri doda nešto stare salamure u kojoj ima korisnih mikroorganizama.

Da su za očuvanje boje u salamurenom mesu zaista zaslužni mikroorganizmi potvrđuju i sledeća zapažanja: ako se prokuvana šalitra doda mesu koje je takođe oslobođeno bakterija, onda šalitra ne pokazuje koristan uticaj na boju mesa. Takođe je zapaženo da se crvena boja mesa javlja sporije u jakoj salamuri, jer u takvoj sredini velika količina soli utiče nepovoljno na umnožavanje i dejstvo bakterija koje ovu ulogu treba da obave.

Osim bakterija koje doprinose održavanju boje salamurenog mesa, u salamuri se mogu naći i druge vrste bakterija, od kojih su naročito korisne one koje svojim fermentima vrše previranje, odnosno prevođenje šećera u kiselinu, i na taj način sprečavaju dejstvo truležnih bakterija. Pored ostalog, i to je jedan od razloga zbog čega se pri salamurenju mesa dodaje šećer. Ali, treba znati da nije dobro dodavati mnogo šećera, jep će se stvoriti suviše kiseline pa se može ukočiti i rad one grupe bakterije koje razlažu šalitru.

Pored niza drugih promena koje nastaju u mesu tokom salamurenja, mikroorganizmima se pripisuje i uloga u stvaranju odgovarajućeg mirisa i ukusa salamurenog mesa.

Proizvodnja kobasica. Više vrsta kobasica, naročito onih trajnih, proizvode se od salamurenog mesa. Prema tome, sve što je rečeno o korisnom dejstvu mikroorganizama pri salamurenju mesa posredno se odražava i na kvalitet kobasica. To isto važi i za sve ostale proizvode za koje će upotrebljava salamureno meso (razne vrste konzervi, bekon, razni suvomesnati proizvodi i sl.).

Međutim, kada je reč o proizvodnji nekih vrsta kobasica (zimska salama, sremska kobasica i dr.) mikroorganizmi su nezamenjivi činilac i u daljim fazama njihove proizvodnje. Pored razlaganja šalitre, korisno dejstvo mikroorganizama se ovde ispoljava i u previranju šećera i stvaranju specifičnog mirisa za svaku vrstu kobasica. Ovaj proces je dosta složen i u njemu učestvuje veliki broj vrsta mikroorganizama. Da bismo, ipak, dobili predstavu o čemu se ovde radi, napomenućemo da ne postoji nijedna vrsta mikroorganizama koja bi bila u stanju da sama obavi sva ova korisna dejstva u kobasicama. Naprotiv, to čini veliki broj raznih vrsta i grupa bakterija, kvasnica i plesni. U raznim fazama proizvodnje i zrenja pojedinih vrsta kobasica ne nalaze se uvek iste vrste mikroorganizama i u istom broju. Tako, na primer, u sremskoj kobasici na početku proizvodnje najviše su zastupljene razne vrste bakterija u obliku loptica, a na kraju zrenja preovlađuju štapičaste vrste bakterija. Kvasci su u početku zrenja jednakomerno raspoređeni po sadržaju kobasice, dok se tokom zrenja skupljaju više na površinskim delovima. Stvaranje kiseline iz dodatnih šećera takođe se pripisuje mnogim vrstama mikroorganizama iz raznih grupa. Isto tako treba imati u vidu da su iste vrste mikroorganizama, ali u različitim brojnim odnosima, zastupljene i u ispravnim i u pokvarenim kobasicama. Kao što se vidi, za potpomaganje korisnog dejstva mikroorganizama, odnosno za kontrolu i usmeravanje njihove aktivnosti u željenom pravcu, potrebno je veliko znanje koje ova kratka izlaganja ne obezbeđuju.

Iz ranijih izlaganja o korisnom dejstvu mikroorganizama pri preradi raznih poljoprivrednih sirovina videli smo da se na kvalitet gotovih proizvoda može u velikoj meri uticati dodavanjem čistih kultura. Može se pretpostaviti da je primena čistih kultura u proizvodnji kobasica mnogo komplikovanija, pre svega zbog nemogućnosti da se isključi veliki broj različitih vrsta mikroorganizama. Međutim za praksu je važno da brojno tgretežu korisni mikroorganizmi, pa je to istovremeno i objašnjenje što je primena čistih kultura i u proizvodnji kobasica dala ohrabrujuće rezultate.