Питання для теоретичної підготовки

1. Опишіть властивості дріжджів, важливі для хлібопечення.

2. Наведіть приклади мікроорганізмів, що викликають «хвороби» хліба.

7.3. Мікроорганізми і виробництво молока і молочних продуктів

Молочнокислі бактерії широко поширені в природі і використовуються в багатьох біотехнологічних процесах, пов'язаних з виробництвом молока та кисломолочних продуктів. Середовищем проживання цих бактерій є молоко, молочні продукти, поверхня рослин, ризосфери і прикоренева зона. Разом з рослинами молочнокислі бактерії потрапляють в шлунково-кишковий тракт людини і тварин, складаючи його мікрофлору. Бактерії роду Bifidobacterium переважають у кишечнику грудних дітей, особливо тих, що годуються грудним молоком, оскільки ці бактерії потребують вуглеводи, що містять N-ацетилглюкозамін, який знайдений тільки у жіночому молоці. Виявлено вони і в кишковій флорі дорослих людей, а також в гниючому мулі.

Основною властивістю молочнокислих бактерій, за якою їх об'єднують в окрему велику групу мікроорганізмів, є здатність утворювати в якості головного продукту бродіння молочну кислоту. Молочнокисле бродіння здійснюють бактеріальні організми, гетерогенні за морфологією, що належать до родин Lactobacillus, Leuconostoc, Bifidobacterium, Pediococcus, Streptococcus, Lactococcus.

Молочнокислі бактерії за характером продуктів зброджування гексоз (глюкоза, фруктоза, маноза, галактоза), дисахаридів (лактоза, мальтоза, сахароза) і полісахаридів (декстрин, крохмаль) відносять до гомоферментативних і гетероферментативних.

В основному молочнокислі бактерії культивують на середовищах з шостівуглеводними цукрами, але вони можуть також зброджувати деякі п’ятивуглеводні цукри, сахароспирти, органічні кислоти і полісахариди.

Відмітною ознакою молочнокислих бактерій є висока потреба в складних поживних середовищах, певних амінокислотах, вітамінах, особливо групи B. Найбільш важливим джерелом енергії для молочнокислих бактерій є моно-і дисахариди – глюкоза, лактоза, сахароза, мальтоза. В якості джерела енергії і в конструктивному обміні використовують також органічні кислоти: лимонну, яблучну, пировиноградну, фумарову та ін. Властивість зброджувати різні цукри і органічні кислоти, зокрема рибозу, цитрат або ацетат, лежить в основі тестів для ідентифікації молочнокислих бактерій.

Фізіологічною особливістю молочнокислих бактерій є їх кислотостійкість як наслідок характерного для них енергетичного обміну. Кокові форми можуть розвиватися в нейтральних і лужних середовищах, більшість же паличкоподібних форм не здатні рости в середовищі з pH вище 6,0; біфідобактерії не ростуть при рН вище 8,2. Зростання всіх молочнокислих бактерій продовжується до тих пір, поки в процесі бродіння вуглеводів рН в середовищі не знизиться до 5,0 і нижче. В результаті життєдіяльності гомоферментативних лактококів накопичується до 1% молочної кислоти, а Lactobacillus bulgaricus – до 3,5%.

Найбільш широке застосування молочнокислі бактерії знайшли в виробництві кисломолочних продуктів в харчовій промисловості. Гомо- та гетероферментативні молочнокислі бактерії давно використовуються в хлібопеченні. Їх асоціації з дріжджами, сприятливі для створення аромату, смаку, пористості, забарвлення і свіжості, називаються заквасками. Молочнокисле бродіння є основою силосування кормів і квашення овочів (капусти, огірків), плодів, ягід (маслин, яблук) і т. д. Ці процеси протікають за рахунок природних мікроорганізмів, що знаходяться на об'єкті, що заквашують. Останнім часом використовують спеціальні закваски, що забезпечують проведення процесів в прогнозованих режимах і з очікуваними результатами. Молочнокислими продуктами є різні сири, одержувані з знежиреного або незбираного молока. Молочнокислі бактерії включають в різні композиції профілактичних і лікувальних препаратів: біфідумбактерин, біфікол, колібактерин, лактобактерин. Перший з них складається з живих висушених біфідобактерій певного штаму, другий – з живих біфідобактерій і кишкової палички, третій містить живі кишкові палички, четвертий являє собою поєднання ліофільне висушених лактобацил (L. fermenti і L. plantarum). За кордоном виготовляють так званий пробіотик «Ферлак», що містить молочнокислі бактерії з добавками вітамінів A, D₃ та Е. Його змішують з кормом і рекомендують поросятам, телятам і птахам. За допомогою молочнокислих бактерій у промисловості досить широко використовують отримання молочної кислоти.

План роботи

1. Визначити кількість молочної кислоти в кисломолочних продуктах.

2. Визначити ступінь бактеріального обсіменіння молока та кисломолочних продуктів.

Хід роботи

I. Визначення кількості молочної кислоти в кисломолочних продуктах. Утворення молочної кислоти є найважливішою ознакою, за якою можна судити про ефективність молочнокислого бродіння і відповідно про якість одержуваного кисломолочного продукту. Кількість молочної кислоти в досліджуваній пробі визначають методом титрування розчином NaOH. Кислотність молока або кисломолочного продукту виражають у градусах Тернера (°Т) або відсотках молочної кислоти. Так, 1°Т відповідає 1 мл 0,1 н. розчину NaOH, який пішов на титрування 100 мл досліджуваного середовища. Оскільки відомо, що молекулярна маса молочної кислоти становить 90, то для приготування 1 л 1 н. розчину потрібно 90 г кислоти, значить, в 1 мл 0,1 н. розчину міститься 0,009 г кислоти, що дорівнює 1°Т. Для кожного з вироблених молочною промисловістю продуктів існують норми кислотності, що затверджені Міністерством охорони здоров'я, і свідчать про якість продукту.

Визначення кількості молочної кислоти проводять за наступною методикою:

• досліджуваний зразок (молоко, кефір, сметана, вершки, культура молочнокислих бактерій і т. д.) змішують з дистильованою водою у співвідношенні 1:3, центрифугують 5 хв. при 12 000 об/хв, супернатант зливають в чисту пробірку;

• 10 мл досліджуваного супернатанту поміщають в колбу Ерленмейера;

• до пробі додають 1-2 краплі фенолфталеїну і титрують 0,1 н. розчином NaOH при постійному збовтуванні до появи стійкого слабо-рожевого забарвлення;

• визначають обсяг витраченого на титрування 0,1 н. розчину NaOH, визначають кількість молочної кислоти в °Т.

Допустимі норми кислотності в °Т продуктів молочної промисловості наведено в табл. 7.

Таблиця 7