Это брожение состоит в разложении углеводов с образованием ацетона и этилового спирта. В качестве газообразных продуктов выделяются углекислый газ и водород, а в качестве побочных продуктов образуются масляная, уксусная и муравьиная кислоты.
Возбудителем ацетоноэтилового брожения является Bact. acetoethylicus — крупные палочки, достигающие в длину от 4 до 10 микронов. По Граму, красятся отрицательно, спорообразующие, факультативные анаэробы.
В качестве материала для брожения они используют различные углеводы, кроме клетчатки. Оптимальная температура 40—42°, реакция среды близкая к нейтральной (pH 6—8). Ацетон и этиловый спирт образуются в соотношении 3:1 или 2,5:1.
Как показали исследования академика В. Н. Шапошникова, ацетоноэтиловое брожение состоит из двух стадий:
- Расщепление молекулы гексозы на две молекулы уксусного альдегида и две молекулы муравьиной кислоты:
Образующаяся муравьиная кислота расщепляется на водород и углекислый газ:
- Дальнейшее превращение уксусного альдегида в этиловый спирт и ацетон. Две молекулы уксусного альдегида вступают в окислительно-восстановительную реакцию, образуя этиловый спирт и уксусную кислоту:
Когда в среде накапливается достаточное количество уксусной кислоты, уксусный альдегид начинает взаимодействовать с ней, образуя ацетон и газообразные продукты:
Как показывают исследования Н. Иерусалимского, пред- н1ественником ацетона является ацетоуксусная кислота. Одна молекула уксусного альдегида реагирует с уксусной кислотой, образуя ацетоуксусную кислоту, в дальнейшем разлагающуюся на ацетон и углекислый газ, а вторая молекула альдегида параллельно восстанавливается до этилового спирта:
Суммарное уравнение ацетоноэтилового брожения может быть изображено так:
По данным Н. Иерусалимского, в развитии бактерий ацетоно-этилового брожения наблюдаются две фазы: 1. фаза роста, которая сопровождается накоплением кислот и продолжается (при благоприятных условиях) около 20 часов; 2. фаза зрелости, когда накопившиеся кислоты подвергаются сбраживанию с образованием ацетона. Ацетоноэтиловое брожение широко встречается в природе, так как этому брожению подвергаются крахмал, дисахариды, моносахариды и другие соединения, являющиеся составными элементами растительных остатков. Промышленного применения это брожение пока не имеет.
