
- •История биотехнологии
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Объекты и классификация биологических производств
- •Методы биотехнологии
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Общая характеристика микроорганизмов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Молочнокислые бактерии и их практическое использование
- •Общая характеристика молочнокислых бактерий
- •Физиологические характеристики и питательные потребности молочнокислых бактерий
- •Брожение молочнокислых бактерий
- •Ферменты
- •Выделение, культивирование и хранение молочнокислых бактерий
- •Распространение и взаимоотношения с другими организациями
- •Использование молочнокислых бактерий Молочная промышленность
- •Производство хлебопродуктов
- •Биологическое консервирование
- •Мясная и рыбная промышленности
- •Получение молочной кислоты, декстрана
- •Молочнокислые бактерии – возбудители порчи продуктов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Использование спиртового брожения в биотехнологии Таксономия и физиология дрожжей, химизм спиртового брожения
- •Дрожжи, применяемые в промышленности
- •Получение этанола
- •Производство хлебопродуктов
- •Производство пива
- •Производство вин
- •Производство хлебного кваса
- •Дрожжи в молочной промышленности
- •Дрожжи, вызывающие ухудшение качества и порчу продуктов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Получение биологически активных веществ Антибиотики
- •Промышленное получение антибиотиков
- •Антибиотики, образуемые собственно бактериями
- •Антибиотики, образуемые антиномицетами
- •Аминогликозидные антибиотики, или аминоциклитолы
- •Тетрациклины
- •Антибиотики, образуемые грибами
- •Способы повышения синтеза антибиотических веществ микроорганизмами
- •Промышленное получение антибиотиков
- •Применение антибиотиков
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Витамины
- •Рибофлавин (син. Витамин в2)
- •Эргостерин
- •Получение и применение эргостерина
- •Каротиноиды
- •Продуценты. Промышленное получение каротиноидов.
- •Использование каротиноидов в народном хозяйстве
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Гибберелины
- •Алкалоиды
- •Аминокислоты
- •Регуляция биосинтеза аминокислот
- •Использование иммобилизованных клеток в производстве аминокислот
- •Применение ацилаз микроорганизмов для получения оптических изомеров аминокислот
- •Нуклеотиды
- •Ферменты
- •Ферменты микроорганизмов, используемые в производстве
- •Негидролитические ферменты
- •Продуценты ферментов, их культивирование
- •Питательные среды
- •Выделение и стабилизация ферментов
- •Применение ферментов микроорганизмов
- •Применение в пищевой промышленности
- •Применение в текстильной, кожевенной, химической промышленности
- •Применение ферментов в сельском хозяйстве
- •Применение ферментов в медицине
- •Использование ферментов при выполнении химических анализов
- •Использование ферментов в органическом синтезе
- •Влияние условий культивирования на состав липидов
- •Применение липидов
- •Полисахариды
- •Использование микробных полисахаридов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Производство иммунобиологических препаратов
- •Вакцины
- •Классификация вакцин
- •Живые вакцины
- •Неживые (инактивированные) штаммы
- •Синтетические и полусинтетические вакцины
- •Ассоциированные (поливалентные) вакцины
- •Эубиотики
- •Колибактерин
- •Лактобактерин и бифидумбактерии
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Мясная и рыбная промышленности
Молочнокислые бактерии находятся в мясных продуктах. Посолочные инградиенты не подавляют рост, обладающих устойчивостью к высокой концентрации поваренной соли лактобактерий (16-24% NaCl). При приготовлении сырокопченых ("ферментативных") колбас молочнокислые бактерии придают специфический вкусовой букет, активно подавляют развитие гнилостных микроорганизмов. Количество лактобактерий возрастает во время созревания колбас и мясных продуктов (бекон, окорок, грудинка и т.д.). Закваску из Lact.lactis и L.plantarum используют при посолке окороков. Молочнокислые, особенно гетероферментативные ароматизирующие, бактерии играют большую роль в созревании посоленной рыбы. Широко используют Leuc.mesenteroides, L.plantarum, Pediococcus sp.
Получение молочной кислоты, декстрана
Молочная кислота довольно широко применяется в народном хозяйстве и медицине. Преимущество микробиологического способа перед химическим в возможности направленного синтеза определенных изомеров кислоты, например D(-). В этом процессе используют разные виды молочнокислых бактерий, что в прямой зависимости от состава сбраживаемого сырья. Но в нашей стране чаще используют L.delbrueckii, культивируя на среде из кормовой или рафинадной патоки, солодовых ростков и фосфорнокислого аммония. Процесс при 49-500С. Чтобы избежать блокирования его конечным продуктом, молочную кислоту периодически нейтрализуют мелом и выделяют. Весь период брожения занимает 7-10 сут.
При использовании в качестве субстрата молочной сыворотки продуцентом является L.bulgaricus, а гидролизатов кукурузных кочерыжек, стеблей соломы, содержащих в основном пентозы, - L.brenis.
Некоторые виды бактерий рода Leuconostoc при выращивании на средах, содержащих сахарозу, образуют в большом количестве полисахарид, называемый декстраном, или глюканом. Данный полимер применяется в пищевой промышленности в качестве стабилизаторов при приготовлении сахарных сиропов, кондитерских изделий, мороженого. В медицине используют в качестве кровезаменителя фракцию частично гидролизованного декстрана (полиглюкана), растворенного в изотоничесокм растворе NaCl.
В качестве продуцентов применяют селекционированные штаммы Leuc.mesenteroides. Выделены штаммы L.brevis – продуценты D-глюкозоизомеразы.
Молочнокислые бактерии – возбудители порчи продуктов
Большинство продуктов и сырья, особенно содержащие питательные компоненты, необходимые для роста молочнокислых бактерий и отсутствии ингибирующих веществ, подвержены порче.
В процессе консервирования овощей, фруктов, соков и других растительных продуктов при нарушении технологии приготовления, герметичности тары, стерилизации могут инфицироваться одними молочнокислыми бактериями или их ассоциацией с другими микроорганизмами. В консервах с повышенной кислотностью чаще всего развиваются лактобациллы, с пониженной – лейконостоки. Они вызывают бомбаж консервных банок, скисание, образование слизи, неприятного вкуса и запаха. Низкокислотные консервы больше подвержены порче. Возбудителями являются L.plantarum, L.brevis, Leuc.mesenteroides, Leuc.dextranicum. Развитие L.brevis в ассоциации с энтеробактериями и дрожжами приводит к образованию огурцов – "дутышей". L.plantarum – пустул на оливках, зеленых томатах, перце и других соленых овощах.
Скисание мясных продуктов, позеленение, ослизнение, образование мути в рассолах – это также результат жизнедеятельности молочнокислых бактерий. L.viridescens и Leus.mesenteroides вызывают поверхностное позеленение колбас и появление зеленой сердцевины.
Если молочнокислые бактерии своей деятельностью изменяют товарный вид продукции, то при высоком содержании энтерококки вызывают не только порчу продуктов, но и пищевые отравления.
Бомбаж банок рыбных консервов вызывается углекислым газом, который образуется гетероферментативными молочнокислыми бактериями, чаще всего L.brevis, L.buchneri.
Отмечены случай отравления рыбными консервами даже при малой обсемененности их L.casei из-за интенсивного накопления продукта декарбоксилирования гистидина – гистамина.
Субстраты сахарного производства содержат большое число видов молочнокислых бактерий: L.plantarum, L.brevis, L.fermentum, L.cellobiosus, L.leichmannii, Leuc. mesenteroides, Leuc. dextranicum и др. Некоторые бактерии в процессе своей жизнедеятельности снижают долю сахара путем его разложения. Лейконостоки при этом образуют декстран. Конечный результат – нарушение технологических процессов производств.
Значительный урон молочнокислые бактерии могут приносить дрожжевому производству, основное сырье для которого составляет меласса. Размножаясь совместно с дрожжами, снижают выход их биомассы, ферментативную активность, стойкость и подъемную силу, способны флокулировать (агглютинировать) хлебопекарные дрожжи, затрудняют процесс их сепарирования.
L.plantarum, L.brevis, L.fermentum, L.delbrueckii и др. снижают бродильную активность дрожжей, уменьшают выход спирта, повышают содержание посторонних примесей.
L.brevis, L.casei и P.damnosus – вызывают пороки пива – помутнение, ослизнение, скисание. Нежелательный привкус и запах результат накопления диацетила.
Большой урон виноделию наносят только молочнокислые бактерии: L.fermentum, L.cellobiosus, L.buchneri, L.plantarum, L.brevis, L.plantarum, L.casei, Leuc.oenos, P.pentosaceus. Сбраживая сахар вина, вызывают скисание, помутнение, превращение лимонной, винной кислот и глицерина в молочную кислоту, летучие кислоты, CO2. Лейконостоки, образуя из сахара декстран, вызывают ослизнение (ожирение) вина. Однако следует отметить, что для снижения высокой кислотности столовых вин, используют микроорганизмы, способные вызывать превращение яблочной кислоты в молочную.