Микробилогия дрожжевого производства.
Вопросы:
1.Биохимические основы процесса роста и размножения дрожжей.
2.Микроорганизмы, используемые в производстве.
3.Микроорганизмы, причиняющие вред производству и пути их проникновения.
4.Микробиологический и санитарный контроль производства.
1.Биохимические основы процесса роста и размножения дрожжей.Дрожжевое производство представляет собой процесс выращивания дрожжей, выделение их из питательной среды и прессование. Эти микроорганизмы интенсивно растут и размножаются в жидкой питательной среде при сильной аэрации и температуре 30оС.
В производстве используют дрожжи из рода Saccharomyces. Этот род включает около 40 видов, все они образуются путем почкования сферической или эллипсоидной клетки. Этот род относится к классу сумчатых грибов, в сумках производят аскоспоры. По характеру брожения относятся к верховым дрожжам и при брожении долго не опускаются на дно, частично поднимаются на поверхность бродящей жидкости, собираясь в пену. В условиях сильной аэрации, при почковании дочерняя клетка отрывается от материнской, прежде чем достигнет ее величины, поэтому в среде наряду с нормальными содержатся и мелкие клетки.
Дрожжи верхового брожения легко образуют споры (по 2-4 споры в одной клетке) в условиях суточного голодания. Споры образуются бесполым путем, при этом количество хромосом в ядре уменьшается вдвое. Иногда из спор прорастает потомство, имеющее гаплоидный набор хромосом, размножающееся вегетативным путем и дающее очень слабое поколение. Однако, чаще всего затем происходит их попарное слияние в результате чего образуется диплоидное поколение, которое затем размножается почкованием, давая сильное потомство.
2. Микроорганизмы, используемые в производстве. Чаще в производстве используют штаммы Saccharomyces cerevisiae, которые широко используются в пивоварении, в производстве спирта, приготовлении вина, хлеба, кефира.
Способы хранения чистых культур дрожжей.
1) Поддержание дрожжей на скошенном питательном агаре, перерыв осуществляют через 12-14 дней.
2) Консервация дрожжевых клеток в 10% растворе сахарозы. В этих условиях клетки находятся в анабиозе и могут находиться в течение 6-12 месяцев без перерыва.
3) Хранение под слоем вазелинового масла. Двух-, трехсуточную культуру на скошенном агаре заливают стерильным вазелиновым маслом и хранят от 6 месяцев до 2 лет. Толщина слоя масла не должна превышать 1 см. Хранение происходит при комнатной температуре или в холодильнике.
4) Лиофилизация – высушивание из замороженного состояния под вакуумом. Срок хранения – 3 года. Суспензию дрожжей помещают в ампулу, высушивают в глубоком вакууме при температуре 40оС до влажности 1,5-2,5%.
3. Микроорганизмы, причиняющие вред производству. Источниками инфекции являются сырье, вспомогательные материалы, воздух, вода, остатки питательной среды и дрожжи на плохо вымытых участках аппаратуры. Питательной средой для выращивания дрожжей является меласса (отход сахарного производства). Из большого количества микроорганизмов мелассы наиболее опасны для производства дрожжей следующие группы микроорганизмов:
1) Группа спорообразующих палочек (сенная и картофельная), которые близки между собой. Они используют сахар и другие питательные веществ в процессе жизнедеятельности, восстанавливают в питательной среде нитраты в нитриты, которые являются ядом для дрожжей. Для того, чтобы не допустить размножения их в мелассе применяют предварительную стерилизацию при 120оС в течение нескольких секунд и подкисляют серной кислотой до рН 3,5-4.
2) Группа кислотообразующих бактерий. В нее входят гетероферментативные молочнокислые бактерии, сбраживающие сахара с образованием молочной кислоты и летучих кислот, этилового спирта, углекислого газа. Чаще всего в мелассе встречается Leuconostoc mesenterioides. Он расщепляет сахарозу на глюкозу и фруктозу. Глюкоза превращается в декстрант, который вызывает ослизнение среды в слабокислых и нейтральных условиях рН.
3) Кокковая микрофлора представлена бактериями из рода Micrococcus и др. Продукты обмена этих микроорганизмов в небольшой степени угнетают дрожжевые клетки.
4) Дрожжи и дрожжеподобные грибы. Их представители относятся к родам Saccharomyces, Candida, Torulopsis. Они попадают из воздуха, воды, аппаратуры.
5) Плесневые грибы и актиномицеты (редко встречающаяся группа микроорганизмов).