- •Методичні рекомендації і контрольні завдання для практичних занять з дисципліни «біотехнології в харчовій промисловості»
- •Лабораторна робота №1 Тема: Отримання чистих культур мікроорганізмів Мета роботи: набуття досвіду по виділенню чистої культури мікроорганізмів.
- •Теоретичні відомості.
- •Методика виконання роботи
- •Форма звіту з лабораторної роботи
- •Лабораторна робота №2 Тема: Вплив різних режимів стерилізації на загибель мікроорганізмів Мета роботи: вивчення ефективності режимів стерилізації фізичними і хімічними методами.
- •1. Схема внесення реагенту
- •2. Результати обліку кількості життєздатних організмів після обробки вихідної суспензії методом _______________________ за умов ______ (найменування методу стерилізації)
Форма звіту з лабораторної роботи
1. Назва роботи, дата виконання. 2. Мета роботи. 3. Визначення термінів «чиста культура», «клон». 4. Найменування методів виділення чистої культури прямим і непрямим способами. 5. Сутність методів виділення ЧК. 6. Перерахувати операції по виділенню чистої культури методом Дрігальского. 7. Схема запису результатів першого заняття, мікрографія. 8. Перелік технічних прийомів, використовуваних для вивчення культуральних і морфологічних при знаків виділеної культури на другому занятті, мікрографії. 9. Схема запису результатів другого заняття. 10. Висновок про видову приналежність.
Контрольні питання:
1. Що слід розуміти під терміном «чиста культура», «клон»?
2. Вкажіть призначення ЧК.
3. На яких прийомах засновані методи виділення ЧК?
4. Назвіть ученого який запропонував метод виділення ЧК.
5. Чим відрізняються методи виділення ЧК?
6. Перерахуйте послідовність операцій методу Дрігальского по виділенню ЧК.
7. У чому полягає завершальний етап виділення ЧК?
8. Які ознаки встановлюють при ідентифікації ЧК?
9. Які поживні середовища рекомендуються для виділення ЧК?
10. Які види мікробної поразок характерні для харчових продуктів і продовольчої сировини?
Лабораторна робота №2 Тема: Вплив різних режимів стерилізації на загибель мікроорганізмів Мета роботи: вивчення ефективності режимів стерилізації фізичними і хімічними методами.
Методичні вказівки
Ряд біотехнологічних виробництв та окремі стадії отримання продукції з використанням біотехнологічних прийомів вимагають забезпечення асептичних умов. Під асептичними умовами розуміють заходи, режими перешкоджають попаданню контамінантів.
Терміном «контамінанти» позначають сторонню мікрофлору, мікроорганізми забруднювачі.
Під підтримкою і створенням асептичних умов в технології слід розуміти:
• забезпечення умов отримання чистих культур в лабораторії і спеціалізованих відділеннях в растільні апаратах, камерах;
• стерилізація, герметизація обладнання і комунікацій;
• спеціальні прийоми при введенні добавок, посів, відбір проб;
• стерилізація піногасники, поживних середовищ, повітря.
Під стерилізацією розуміють повне звільнення будь-якого матеріального потоку, а також обладнання і комунікації від життєздатних мікроорганізмів, їх суперечка. Процеси, використання на практиці яких, сприяє досягненню і підтримці асептичних умов, умовно можна розділити на дві групи: процеси, що знищують сторонню мікрофлору; процеси, що видаляють мікроорганізми з матеріального потоку (рис. 3).
Мал. 3. Процеси асептичних умов на клітини сухого спека загибель відбувається в результаті активних окислювальних процесів і порушення кле точних структур.
При виборі методу стерилізації слід враховувати чутливість мікроорганізмів до застосовуваних факторів, а також їх чисельність, видову приналежність, зміст в них вологи, фізіологічну форму (вегетативна, суперечки), вік клітин суперечка, значення рН, хімічний склад, фізичні властивості середовища і її обсяг. Загибель мікроорганізмів при стерилізації обумовлена пошкодженням біологічно важливих макромолекул клітини і, як наслідок, порушення певних фізіологічних функцій.
Так, відмирання клітин при термообробці у вологому середовищі настає через денатурації білків, і звільнення нуклеїнових кислот, інактивації ферментів, пошкодження цитоплазматичної мембрани.
При впливі Асептичні умови Процеси, що знищують сторонню мікрофлору Процеси, що видаляють мікроорганізми з матеріального потоку Хімічні речовини (кислоти, луги, містять хлор) Фізичні фактори Фільтрування Герметизація Тепло стерилізація, пастеризація, фламбірування, кип'ятіння. Енергії опромінення інфрачервоні промені, ультрафіолетові промені, радіоактивне випромінювання, ультразвук.
У харчових виробництвах на згубну дію високих температур засновано багато прийоми по знищенню мікроорганізмів в харчових продуктах і інших об'єктах, шляхом кип'ятіння, варіння, смаження, пропарювання, бланшування, пастеризації, стерилізації.
Пастеризація - це нагрівання матеріалу при температурі нижче 100 ° С протягом 20 - 40 хв. При пастеризації гинуть не всі мікроорганізми, так деякі термостійкі бактерії, а також спори залишаються живими. Тому пастеризовані продукти слід негайно охолоджувати до 4 - 8 ° С і зберігати в холоді, щоб затримати проростання спор і розвиток збережених клітин.
Пастеризації піддають молоко, пиво, вино, ікру, фруктові соки. Стерилізація - це термічна обробка при температурах вище 100 ° С, в результаті якої гинуть і вегетативні клітини і їх спори. Стерилізують банкові консерви, багато предметів і матеріали в медичній практиці, поживні середовища та обладнання в біотехнологічному виробництві. Вплив на мікроорганізми різних форм променевої енергії, що представляють собою електромагнітні коливання різної довжини хвиль, проявляється по різному і залежить від довжини хвилі, дози опромінення.
При опроміненні найбільш пригнобленими в клітці процесами є окислювальне фосфорилювання, змінюються фізико-хімічні властивості нуклеопротеидов, відбуваються зміни в ДНК, порушуються транскрипція, трансляція, функції мембран, пригнічуються енергетичні процеси. Можливі всі види мутацій: геномні - кратні зміни гаплоидного числа хромосом; хромосомні - структурні або чисельні зміни хромосом; генні або точкові - зміна молекулярної структури генів, в результаті синтезуються білки, що втратили свою біологічну активність. Серед хімічних речовин можна виділити антисептики - згубно діють на мікроорганізми (бактерицидні, фунгіцидні) і затримують розвиток (бактеріостатичні, фунгістатичні).
Ефективність дії антисептиків залежить від природи речовини, концентрації, біологічних особливостей мікроорганізмів, тривалості впливу, температури, рН та складу середовища. Більш чутливі до антисептиків вегетативні клітини, ніж суперечки. З неорганічних сполук сильнодіючими є солі важких металів. Бактерицидну дію виявляють окислювачі Cl2, I2, Н2О2, КМnО4, H2SO4, HCl, H2S, CO2, SO2.
З органічних сполук отруйні для мікроорганізмів феноли, альдегіди, спирти, органічні кислоти (саліцилова, оцтова, бензойна, сорбінова), ефірні масла, смоли, барвники (генціанвіолет, фуксин, діамантова зелень).
Механізм дії антисептиків різний:
• пошкодження клітинної стінки і порушення мембрани;
• порушення обміну речовин в результаті взаємодії з компонентами клітини після проникнення в неї;
• вплив на білки, ферменти;
• розчинення ліпідів клітинних мембран;
• зміна рН середовища.
Хімічні речовини використовують для дезінфекції води, тари, обладнання, інвентарю, як консервування готової продукції, сировини. Застосування антисептиків обмежена і строго нормується по дозі, цілі обробки, призначенню продукції.
Методика виконання роботи
Лабораторна робота виконується в кілька етапів. На першому занятті студенти стерилізують об'єкти при різних термічних режимах, дозах випромінювання та хімічною обробкою. На другому занятті виробляють аналіз результатів.
Заняття 1
Об'єктами для обробки є суспензія декількох видів мікроорганізмів: бактерій, дріжджів, суперечка мікоміцетов. Вона піддається впливу термообробкою, опроміненням УФ - променями і впливу оцтової кислоти.
Для вивчення впливу величини температури на загибель мікроорганізмів три пробірки з 10 мл результат ної суспензії поміщають по черзі на 15 хв в автоклав і стерилізують, відповідно, при 0,5 атм (112 ° С), при 1 атм (121 ° С) і при 1 , 5 атм (127 ° С).
Після стерилізації з дотриманням умов асептики стерильною піпеткою на 1 мл по одній краплі обробленої суспензії вносять на поверхню агаризованому середовища СА і МПА в чашки Петрі і шпателем розподіляють по поверхні. Чашки підписують, перевертають і поміщають в термостат на 1-2 доби при 37 ° С. Слід визначити кількість клітин у вихідній суспензії. Для цього з пробірки з вихідної суспензією береться 1 мл і вноситься в пробірку з 9 мл стерильної води, потім 1 мл розведеної суспензії розбавляється в 100 і 1000 разів. З цих пробірок по 1 краплі вносять суспензію на чашки Петрі з СА і МПА, розтирають шпателем, підписують і відправляють в термостат.
Для вивчення кінетики загибелі клітин одну пробірку з вихідної суспензією, поміщають в киплячу водяну баню і через кожні 15 хв протягом години відбирають стерильною піпеткою (щоразу новий) краплю суспензії і вносять на щільних пластинки з СА і МПА в чашки Петрі. Розтирають краплю шпателем по поверхні середовища. Чашки підписують, перевертають і поміщають в термостат.
Для вивчення впливу дози опромінення з пробіркок з вихідними суспензиями мікроорганізмами, стерильною піпеткою на поверхні чотирьох чашок з МПА і чотирьох чашок з СА вносять з дотриманням правил асептики по одній краплі суспензії. Розподіляють шпателем їх по поверхні. Встановлюють вісім чашок під бактерицидною лампою на відстань 40 см. Через 10 хв виймають перші дві чашки, наступні попарно з інтервалом 10 хв. Підписують, перевертають і встановлюють чашки Петрі в термостат.
Для вивчення впливу концентрації органічних кислот на мікроорганізми використовують чотири пробірки з вихідної суспензією, в кожну з яких вносять крижану оцтову кислоту за схемою (табл. 1).
