Көмір сутегілер органикалық заттардың ішіндегі ең бір берігі. Бірақ соған қарамастан оны кейбір микроорганизмдер ыдырата алады. Біздің елімізде В.О. Таусон көмір сутегінің көзі болып есептелетін — парафинді микроорганизмдер ыдырата алатынын дәлелдеді. Көмір сутегілерін табиғатта Псеудо Монас, Флавобсектериум, Ауромобактер, Стрептомицес, Нокардиа, Микробактериум туысына жататын бактериялар және Кандида туысына жататын ашытқылар, кейбір саңырауқұлақтар ыдырата алады.
Газ тәрізді көмір сутегілерін де ыдырата алатын микроорганизмдер болатыны анықталды. Мұндай микроорганизмдерді мұнай және газ қорларын барлауда қолданылады. Псеудоманас және нокардис туысына жататын бактериялар бензол, толуол ксилол, нафталин, антраценді, ыдырата алатыны анықталды. Көпшілік микроорганизмдерде көмір сутегілерін тотықтарының ерекше ферменттер болады. Көмір сутегілерінің ыдырағандағы ақырғы өнімі көмір қышқыл газы мен су.
Бірақ кейде аралық өнім ретінде спирттер, органикалық қышқылдар, эфирлер және басқа қосылыстар түзіледі.
Этил спиртінің сірке қышқылына тотығуы.
Этил спиртінің батериялар көмегімен сірке қышқылын сірке айналуын сірке қышқылының ашу процесі деп атаймыз. Бұл процестің табиғатын 1862 жылы Л. Пастер ашқан болатын. Сірке қышқылының ашу процесіне Ацетобактер мен Глуконобактер туысына жататын бактериялар қатысады. Бұлар Грам-оң, спора түзбейтін, қозғалғыш, таяқша тәрізді микроорганизмдер. Сірке қышқылы бактериялары – аэробты микроорганизмдер сондықтан олар қоректік ортаның бетінде жарғақша түзе өніп -өседі. Бұлар қышқыл ортаға өте төзімді. Олар орта рН 4,5-ке тең болғанда өсе береді. Көбінесе өсімдіктерде кездеседі.
Этил спиртінің толығуы екі сатыда жүреді. Алдымен сірке альдегиді түзеледі де, соңынан ол сірке қышқылына дейін тотыдағы. Оны мына реакциядан көруге болады:
2СН3СН2ОН + О2 ® 2СН3СНО + 2Н2О
этил спиртісірке альдегиді
2СН 3СНО + О2 ® 2СН 3СООН
сірке қышқылы
Ацетобактер ацети туысына жататын бактериялар этил спиртін сірке қышқыдлына дейін тотықтырып қоймайды, сонымен бірге оны көмір қышқыл газы мен суға дейін тотықтыра алады. Глуконобактер туысына жататын микроорганизмдер үшін сірке қышқылы ақырғы өнім болып есептеледі. Сірке қышқылы бактериялары тек этил спирт ғана емес басқа да заттарды, мәселен сорбитті сорбозаға, маннитті фруктозаға, глюкозаны глюкон қышқылына, кетоглюкон қышқылына айналдыра алады. Бұл тотығу процесіне негізінен глюконобактер туысына жататын бактериялар қатысады.
Тұрмыста сірке суын ашыған жеміс шырындарынан алуға болады. Мұнда алдымен спирт түзіледі де, сонынаң одан сірке қышқылы алынады. Сірке суын алудын екі әдісі бар. Жоғары сапалы сірке суын жүзім шарабынан француз әдісімен, яғни арман әдісімен алады. Бұл әдіспен сірке суын өндіргенде, алдымен 20 литрлік бошкенің үштен бір бөлігіне, құрамында таза сірке бактериялары қосылған шарап құяды. Әрбір апта сайын бошкелергеүстеп шарап құйып отырады. Бес-алты жұма өткен соң сірке су дайын болады.
Қазір өндірісте сірке су алудың неміс әдісі, яғни тез алу әдісі қолданылады. Мұнда сиындылығы жүз литр болатын кубі дайындалады. Оны алдымен шамшат ағашының жаңғақтарымен толтырады. Оған сірке қышқылы бактериялары мен құрамында 3% спирті бар шарап және 6 % сірке суын қосады. Сірке қышқылы бактерияларына қажетті түрлі қоректік заттар да осы ыдысқа салынады. Түбінің төменгі жағында дайын сірке суын құйып алатын шүмегі болады. Жаңғақты байлап суйық аққан кезде сірке қышқылы бактериялары оны сірке суына айналдырып та үлгіреді. Алынған сірке су концентрлі болады. Сондықтан оны 4,5 проценке дейін суйылтады.
Көмір сулардың лимон қышқылына тотығуы.
Ашу мен тыныс алу процестерін қарастырғанда микроорганизмдердің органикалық қосылыстарды ақыр аяғына дейін тотықтырмайтыны белгілі болды. Мұндай ортада сол заттардың аралық өнімдері – қымыз, лимон, янтарь, фумар, алма, глюкон қышқылдары және т.б. сол сияқты заттар түзіледі. Дәл осындай процеске көбінесе саңырауқұлақтар қатысады.
Қанттың лимон қышқылына дейін тотығуы зең саңырауқұлақтарының, соның ішінде аспергиллус нигердің қатысуымен жүреді. Бұл микроорганизмдерді қанттан техникалық жолмен лимон қышқылын өндіруге қолданады. Соңғы кездерде лимон қышқылы жемістерден алынатын еді. оларда небәрі 7-9 проценттей лимон қышқылы болады. Ал елімізді лимон қышқылымен қамтамасыз ету үшін біраз мөлшерде жемісті өндеу қажет болар еді. бұл экономикалық жағынан тиімсіз.
Лимон қышқылын алу үшін алдымен аспергиллус нигер саңырауқұлағын қурамында 20% қанты бар, 0,3% азот қышқылы, аммоний тұзы бар қоректік ортада – 30-32°-та өсіреді. Екі тәуліктен соң бұл ортаның бетінде саңырауқұлақ қалын қыртыс түзе өседі. Осы кезде оның астындағы қоректік ортаны ағызып алады да, саңырауқұлақты қайнатып, суытылған сумен тазалап жуады. Бұл ыдысқа таза, алдын – ала қайнатылған, құрамында басқа қоректік заттар жоқ, таза қант ерітіндісін құяды. Міне, енді саңырауқұлағы бар қант таза лимон қышқылын түзе бастайды. Қанттың жалпы мөлшерінің 50-60% лимон қышқылына айналады. Бұдан әрі лимон қышқылы тазартылып тиісті мақсатқа жұмсалады.