Молочнокислые бактерии

Т 38

Ó ИжГСХА, 2006

Ó Главатских Н.Г.

ПРАВИЛА РАБОТЫ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

1. Для лабораторных работ иметь отдельную тетрадь.

2. Выполняя анализы, соблюдать осторожность, не оставлять без присмотра свою работу. Работать стоя, вбелом халате. На столе не должно быть посторонних предметов, кроме тетради.

3. Выполняя задание, строго придерживаться методик: исполь­зовать те реактивы и в таких количествах, которые указаны в ме­тодиках.

4. Запрещается выливать в раковину концентрированные кислоты во избежание порчи канализационных труб. Кислоты сливать в специальную посуду с этикетками.

5. Нельзя нагревать химическую посуду на плитках без асбес­товой сетки.

6. Категорически запрещается пить воду из химической посуды.

7. Нельзя использовать реактивы без этикеток.

8. Битую посуду, отработанные фильтры, бумагу выбрасывать в специальные емкости.

9. При ожогах кислотами (HNO₃; H₂SО₄; НС1; Н₃РО₄) пора­женное место промыть водой, приложить примочку 2—3%-ного раствора соды, риванола (1:100) или фурацилина (1:5000).

10. При ожогах щелочами пораженное место промыть водой и наложить повязку 5%-ного раствора уксусной, лимонной или дру­гих слабых кислот. При ожоге формалином обожженное место про­мыть 5%-ным раствором нашатырного спирта (аммиака) или водой.

11. При термических ожогах первой степени (покраснение) на обожженное место наложить вату, смоченную 96°-ным этиловым спиртом. При появлении пузырей наложить вату, смоченную 3—5%-ным раствором маргарганцевокислого калия или 5%-ным раствором танина.

12. При попадании кислоты или щелоча в глаза, немедленно про­мыть их обильно водой, при ожоге кислотой — 2-3%-ным раство­ром бикарбоната натрия, а при ожоге щелочью — 2%-ныы раство­ром борной кислоты, при попадании аммиака — 0,5-1%-ным раст­вором квасцов.

13. При ожогах полости рта кислотами, прополоскать рот 5%-ным раствором бикарбоната натрия, щелочами — 3%-ным ра­створом уксусной кислоты или 2%-ным раствором борной кислоты.

14. В исключительных, случаях при отравлениях щелочами по­страдавшему дать выпить молоко или 2%-ный раствор уксусной или лимонной кислоты, при отравлении кислотами — воду со льдом, 1%-ный раствор питьевой соды.

МОЙКА ЛАБОРАТОРНОЙ ПОСУДЫ

Для мойки посуды применяют моющие порошки и пасты, 0,5— 2%-ный раствор кальцинированной соды, 10%-ный раствор тринатрийфосфата, 0,2—1%-ный раствор каустической соды, хромовую смесь. Для ее приготовления к 0,5 л концентрированной серной кислоты добавить при перемешивании 50—60 г мелкого растертого бихромата кали». Смесь используется до приобретения зеленого оттенка.

Посуду ополоснуть теплой, водой, затем вымыть ершиками в теплом растворе моющего средства, тщательно ополоснуть внача­ле водопроводной, затем дистиллированной водой. Со стенок вы­мытой посуды вода должна стекать равномерно, не оставляя ка­пель и полосок. При необходимости посуду высушить в сушильном шкафу.

Содержимое жиромеров тщательно взболтать ивылить в спе­циальную посуду с этикеткой, ополоснуть теплой водой, вымыть ер­шами в горячем 1 %-ном растворе соды, затем 2—3 раза ополоснуть чистой водой, встряхнуть и высушить.

Пробки жиромеров ополоснуть теплой водой, вымыть моющим раствором, ополоснуть водой и высушить насалфетке.

МИКРООРГАНИЗМЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ

Молочнокислые бактерии широко распространены в приро­де. Они находятся в почве и на растениях, с частицами кото­рых попадают в молоко. Так как молоко и молочные продук­ты являются для них благоприятной средой, то они хорошо размножаются в них. Следовательно, чистые культуры молоч­нокислых бактерий можно выделять из почвы, растений, моло­ка и молочнокислых продуктов.

В качестве источника молочнокислых бактерий, обладаю­щих большой энергией кислотообразования, используют моло­ко и молочные продукты. Виды, медленно развивающиеся в молоке и способствующие улучшению вкуса и аромата продук­та (ароматообразующие бактерии), находятся в молоке в не­большом количестве и их легче выделять с растений.

По морфологическим признакам различают шарообразные и палочковидные формы молочнокислых бактерий. По культуральным и биохимическим свойствам они делятся на две груп­пы. К первой группе относят виды, сбраживающие молочный сахар с образованием в качестве основного продукта молочной кислоты (гомоферментативные); ко второй — виды, образую­щие при сбраживании молочного сахара, кроме молочной кис­лоты, значительное количество летучих веществ (гетероферментатиипые).

Молочнокислые бактерии различают также по их отноше­нию к температуре. Оптимальная температура развития одних находится около 30—35°С (мезофильные), а других — около 40—45°С (термофильные).

Молочнокислые стрептококки. К молочнокислым стрептотоккам относятся Str. lactis, Str. cremoris и др.

Str. lасtis (молочнокислый стрептококк) имеет клетки овальной формы (рис. 1), Они располагаются чаще всего в виде диплококков, а при размножении в молоке (до образова­ния сгустка)—копоткими цепочками. При росте на поверхно­сти твердых питательных сред микроорганизмы образуют мел­кие каплевидные колонии; глубинные колонии имеют форму чечевичек. Оптимальная температура роста находится и пределах 30—35°С; при этой температуре они свертывают молоко через 10— 12 ч (при посеве в 10 мл стерильного молока небольшого коли­чества свежей культуры). При свертывании молока образует­ся ровный, плотный сгусток с колющейся консистенцией. Расы, образующие тягучую консистенцию, для приготовления боль­шинства молочных продуктов непригодны.

При развитии Str. lactis кислотность в молоке возрастает до 110—120°Т. Слабые расы образуют предельную кислотность не выше 90—100°Т. Молоко, сквашенное Str. lactis, имеет чи­стый кисломолочный вкус и аромат. Некоторые расы способ­ствуют появлению нечистого и других пороков запаха и вкуса.

Str. lactis применяют при производстве кисломолочных про­дуктов, кислосливочного масла и сыров.

Str. cremoris (сливочный стрептококк) не отличается от Str.lactis по форме клеток, но они чаще располагаются це­почками (рис. 2). Форма и величина колоний сходна с формой и величиной колоний Str. lactis.

Оптимальная температура развития 20—25°С. Молоко сква­шивается при этой температуре через 12 ч с образованием ров­ного, плотного сгустка сметанообразной консистенции. Пре­дельная кислотность, образуемая Str. cremoris в молоке, — приблизительно 110—115°Т. Вкус и запах сквашенного молока чистый, кисломолочный.

По биохимическим свойствам Str. cremoris близок к Str. lactis. Отличаются они по способности сбраживать мальтозу и декстрин и образованию аммиака из аргинина, а так же по максимальной температуре роста. Str. cremoris употребляют при приготовлении тех же продуктов, что и Str. lactis.

Ароматообразующие бактерии образуют в молоке и молочных продуктах повышенное количество летучих кислот (уксусной и пропионовой) и ароматические вещества (диацетил, эфиры). Большинство этих микроорганизмов сбражива­ют лимонную кислоту, так как содержат фермент интразу. Из­вестны ароматообразующие бактерии: Str. citrovorus, Str, paracitrovorus u Str. diacetilactis.

Клетки их несколько мельче, чем у Str. lactis и Str, cremoris, и располагаются отдельными клетками, диплококка­ми и цепочками различной длины. При росте на твердых пита­тельных средах эти бактерии образуют круглые каплевидные с ровно очерченным краем поверхностные колонии; глубинные колонии — лодочкообразные. У некоторых ароматообразующих бактерий (Str. diacetilactis) глубинные колонии па твер­дой среде с 3% агара имеют разветвленную форму.

Оптимальная температура развития ароматообразуюших бактерий около 30°С, хотя Str. diacetilactis, по-видимому, хоро­шо развивается и при 35°С.

Энергия роста и кислотообразования в молоке у ароматообразующих бактерий неодинакова: Str. citrovorus слабо разви­вается в молоке и не вызывает его свертывания. Str. paracit­rovorus размножается несколько быстрее и вызывает свертынанне молока при оптимальной температуре роста через 2—3 дня. Str. diacetilactis — наиболее энергичный кислотообразователь из ароматообразующих бактерий. Однако продолжительность свертывания молока отдельными штаммами различна: более активные свертывают молоко за 16—18 ч, а у менее активных время свертывания увеличивается до 48 ч.

Ароматообразующие бактерии улучшают вкус и аромат мо­лочных продуктов; их используют вместе со Str. lactis, Str. cremoris в заквасках для кисломолочных продуктов, кисло-сливочного масла и сыров. Наиболее ценным является Str. diacetilactis образующий диацетил, который сообщает продукту приятный аромат.

К Str. diacetilactis близок Str. acetoinicus, но он не образует диацетила, а способствует накоплению значительного количест­ва ацетоина — вещества, не создающего аромат в молочных продуктах.

Str. acetoinicus быстро сквашивает молоко (подобно энер­гичным кислотообразователям Str. lactis и Str. cremoris) и об­разует большое количество летучих кислот. Его можно приме­нять в заквасках для творога, сметаны и обыкновенной про­стокваши.

Str. thermophilus (термофильный стрептококк) но расположению клеток под микроскопом сходен со Str. cremoris. Его клетки несколько крупнее Str. cremoris и располагаются цепочками разной длины (рис. 3). Оптимальная температура развития термофильного стреп­тококка находится в пределах 40—45°С. При росте на твердых питательных средах он образует поверхностные колонии ок­руглой формы с зернистой структурой и глубинные лодочкообразные, иногда с выростом

При оптимальной тем­пературе развития Str. thermophilus свертывает молоко за 12—14 ч, обра­зуя ровный плотный сгу­сток сметанообразной консистенции. Вкус и аро­мат сквашенного молока приятный, кисломолоч­ный. Предельная кислот­ность 110—115°Т. Некото­рые расы термофильных стрептококков образуют небольшое количество диацетила; они являются особенно ценными, так как в значительной степе­ни улучшают качество продукта.

Термофильный стрептококк сбраживает сахарозу, поэтому для его выделения к питательной среде, не содержащей угле­воды, целесообразно добавлять сахарозу.

Термофильный стрептококк применяют вместе сболгар­ской палочкой при приготовлении южных простокваш (мечниковской, мацони, мацуна). Кроме того, он играет важную роль при созревании сыров с высокой температурой второго нагрева­ния (швейцарский, советский).

Молочнокислые палочки.Они обычно всегда находятся в молочных, мясных и растительных продуктах, в кишечнике че­ловека и животных. Устойчивость их к кислоте и соли, способ­ность развиваться при различных температурах, при наличии и отсутствии воздуха способствует распространению молочнокис­лых палочек. В отличие от молочнокислых стрептококков, ко­торые не развиваются при рН 3,8, молочнокислые палочки развиваются при этой реакции среды. Лучшая реакция среды для их развития — рН 6,5.

Промышленное значение их очень велико. Их применяют при приготовлении южных простокваш, сыров и т. д.

Как и стрептококки, молочнокислые палочки по образова­нию побочных продуктов брожения (уксусная кислота, углекислота, спирт и др.) разделяются па гомоферментативных и гетероферментатнвных. К гомофермептативным относятся термобактерии и стрептобактерии; к гетероферментативным — бетабактерии.

Термофильные молочнокислые палочки (термобактсрии). Эти микроорганизмы — энергичные кислотообразователи. Оп­тимальная температура их развития 40—45°С, при которой они вызывают свертывание молока через 12 ч. Предельная кислот­ность молока может достигать 300—350°Т. Клетки термофильных молочнокислых палочек крупные (иногда зернистые), располагаются отдельными клетками пли цепочками. Поверхностные колонии па твердой питательной среде локонообразные, глубинные — в виде кусочков ваты пли «паучков» (рис. 4). Вкус молока, сквашенного термофильными молочнокислыми палочками, чистый, кислый; сгусток — ров­ный, плотный.

Lactob. helveticum (сырная палочка) растет при температуре 22—50°С. Предельная кислотность в молоке до­стигает 200—300°Т. Некоторые расы могут развиваться при со­держании в среде 5,5% поваренной соли.

Lactob. bulgaricum (болгарская палочка) растет при температуре 22—53°С. Предельная кислотность в молоке достигает 200—300°Т.

Lactob. acidophilum (ацидофильная палочка) ра­стет при температуре 22—48°С. Продельная кислотность в мо­локе достигает 200—250°Т. Устойчивы к желчи.

Lactob 1actis близка по своим свойствам к Lactob. bulgaricum. Растет при 22—50°С. Предельная кислотность в молоке достигает 110—180°Т.

Мезофильные молочнокислые палочки (стрептобактерий). Клетки стрептобактерии мельче клеток термобактерий и часто располагаются цепочками. Колонии на поверхности питатель­ных сред чаще круглые с очерченным краем, глубинные — лодочкообразные. Оптимальная температура развития около 30°С.

Активность стрептобактерий в молоке меньше, чем термо­бактерий — даже при оптимальной температуре свертыналие молока наступает через 2—3 дня. Предельная кислотность мо­жет достигать 180—200°Т. Сгусток молока — ровный, плотный. Вкус — чистый, кислый. Сбраживает значительное количество углеводов. В молоке и молочных продуктах чаще встречаются два вида стрептобактерий.

Lactob. casei (рис. 5, а) играет важную роль в созре­вании сыров. Предельная кислотность в молоке достигает 80— 180°Т. Некоторые расы могут развиваться при содержании в среде 5,5% поваренной соли. Не сбраживает арабгшозу, раф­финозу, рамнозу, глицерин.

Lactob. plantarum (рис. 5, б) участвует в созрева­нии сыров. Некоторые разновидности вызывают образование ржавых пятен на поверхности сыров. Предельная кислотность в молоке достигает 180°Т. Не сбраживает рамнозу, глицерин и крахмал.

Бетабактерии. Клетки бетабактерий (рис. 6) мелкие, обра­зуют на твердых питательных средах колонии, похожие наколонии термофильных молочнокислых палочек. Кислотность мо­лока при их развитии низкая и сгустка не образуется. При до­бавлении дрожжевого автолизата развитие бетабактерий зна­чительно усиливается и кислотность молока может достигать 150—160°Т. При сбраживании лактозы образуется молочная кислота и большое количество летучих кислот. Сбраживают глю­козу, мальтозу, раффинозу, арабинозу.

В молочных продуктах встречаются Betabacterium caucasicum (в кефирных зернах и кефире) и Betabacterium breve.