Skip to main content
Log in

Über die Bildung von flüchtigen Gärungsnebenprodukten durch Milchsäurebakterien

On the formation of volatile by-products of fermentation by lactic acid bacteria

  • Published:
Archiv für Mikrobiologie Aims and scope Submit manuscript

Summary

The formation of volatile by-products of fermentation by several strains of lactic acid bacteria was investigated by gas liquid chromatography. Since only very small amounts of volatile compounds were formed, the synthetic media used for the growth of the bacteria had to be stripped by vacuum distillation from substances interfering with the analysis. The culture solutions were analysed by gas chromatography using both the head-space-technique and extraction with ethyl ether. The homofermentative species Lactobacillus plantarum, Pediococcus pentosaceus, and P. cerevisiae were found to form small amounts of acetaldehyde, acetoin, diacetyl and traces of 2- or 3-methyl-1-butanol, isobutanol and two compounds that were not identified. In the culture solutions of the heterofermentative species L. brevis and Leuconostoc oenos a greater number of substances could be detected. These bacteria formed, besides ethanol and the products of the homofermentative organisms, small amounts of propanol, isopropanol, ethylacetate, n-hexanol, 2,3-butandiol, n-octanol and a few unidentified compounds.

Zusammenfassung

Die Bildung von flüchtigen Gärungsnebenprodukten durch Milchsäurebakterien wurde gaschromatographisch durch Analyse des Dampfraumes über den Kulturlösungen und Analyse von Ätherextrakten untersucht. Da von den meisten Substanzen nur sehr geringe Mengen gebildet werden, war es wegen des Vorkommens störender Substanzen in den Medien erforderlich, zur Kultur der Organismen synthetische Nährlösungen zu verwenden. In den Kulturlösungen der 3 homofermentativen Milchsäurebakterien Lactobacillus plantarum, Pediococcus cerevisiae und P. pentosaceus wurden nur Acetaldehyd, Acetoin, Diacetyl, sowie Spuren von 2- oder 3-Methyl-1-butanol, Isobutanol und 2 nicht identifizierte Substanzen gefunden. Bei den heterofermentativen Arten Lactobacillus brevis und Leuconostoc oenos wurde (neben Äthanol) zusätzlich die Bildung von sehr geringen Mengen von Propanol, i-Propanol, Essigsäureäthylester, n-Hexanol, 2,3-Butandiol, n-Octanol, n-Nonanol (oder Phenylacetaldehyd) und einiger weiterer Verbindungen nachgewiesen.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

Literatur

  • Bärwald, G., Kesselschläger, J., Dellweg, H.: Bildung von Diacetyl und Pentandion-(2,3) in Pediococcus cerevisiae. Naturwissenschaften 56, 285 (1969).

    Google Scholar 

  • Bertrand, A., Boidron, J.-N., Ribéreau-Gayon, P.: Méthode d'extraction des constituants volatils des fruits et de leurs dérivés en vue d'une étude par chromatographie en phase gazeuse. Bull. Soc. chim. Fr. 1967, 3149–3151.

  • Busse, M., Kandler, O.: Biosynthesis of acetoin by Leuconostoc citrovorum. Nature (Lond.) 189, 774–775 (1961).

    Google Scholar 

  • DeMan, J. C., Rogosa, M., Sharpe, M. E.: A medium for the cultivation of Lactobacilli. J. Appl. Bact. 23, 130–135 (1960).

    Google Scholar 

  • Dittrich, H. H., Kerner, E.: Diacetyl als Weinfehler. Ursache und Beseitigung des „Milchsäuretones”. Wein-Wissensch. 19, 528–535 (1964).

    Google Scholar 

  • Keenan, T. W., Bills, D. D.: Metabolism of volatile compounds by lactic starter culture microorganisms. J. Dairy Sci. 51, 1561–1567 (1968).

    PubMed  Google Scholar 

  • Kepner, R. E., Maarse, H., Strating, J.: Gas chromatographic head space technique for the quantitative determination of volatile components in multicomponent aqueous solutions. Analyt. Chem. 36, 77–82 (1964).

    Google Scholar 

  • Kováts, E.: Gas-chromatographische Charakterisierung organischer Verbindungen. Helv. chim. Acta 41, 1915–1932 (1958).

    Google Scholar 

  • Morgan, M. E., Lindsay, R.C., Libbey, L.M., Pereira, R. L.: Identity of additional aroma constituents in milk cultures of Streptococcus lactis var. maltigenes. J. Dairy Sci. 49, 15–18 (1966).

    PubMed  Google Scholar 

  • Pilone, G. J., Kunkee, R. E., Webb, A. D.: Chemical characterization of wines fermented with various malo-lactic bacteria. Appl. Microbiol. 14, 608–615 (1966).

    PubMed  Google Scholar 

  • Radler, F.: Die Bildung von Acetoin und Diacetyl durch die Bakterien des biologischen Säureabbaus. Vitis 16, 224–230 (1962).

    Google Scholar 

  • Seitz, E. W., Sandine, W. E., Elliker, P. R., Day, E. A.: Studies on diacetyl biosynthesis by Streptococcus diacetilactis. Canad. J. Microbiol. 9, 431–441 (1963).

    Google Scholar 

  • Speckman, R. A., Collins, E. B.: Diacetyl biosynthesis in Streptococcus diacetilactis and Leuconostoc citrovorum. J. Bact. 95, 174–180 (1968).

    PubMed  Google Scholar 

  • Webb, D., Ingraham, J. L.: Fusel oil. Advanc. appl. Microbiol. 5, 317–353 (1963).

    Google Scholar 

  • Weiller, G. H.: Klassifizierung und Untersuchung des N-Stoffwechsels von neu isolierten Pediococcus-, Leuconostoc- und Lactobacillus-Stämmen aus Wein. Diss., Natw. Fak. Mainz 1969.

  • —, Radler, F.: Milchsäurebakterien aus Wein und von Rebenblättern. Zbl. Bakt., II. Abt. 124, 707–732 (1970).

    Google Scholar 

  • Yoshioka, M., Kitamura, M., Tamura, Z.: Rapid gas chromatographic analysis of microbial volatile metabolites. Japan. J. Microbiol. 13, 87–93 (1969).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Radler, F., Gerwarth, B. Über die Bildung von flüchtigen Gärungsnebenprodukten durch Milchsäurebakterien. Archiv. Mikrobiol. 76, 299–307 (1971). https://doi.org/10.1007/BF00408527

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF00408527

Navigation