- •Федеральное агентство по образованию
- •Микробиология производства хлебопекарных дрожжей
- •Введение
- •1. Характеристика хлебопекарных дрожжей
- •1.1. Строение дрожжевой клетки
- •1.2. Размножение дрожжевых клеток
- •1.3. Химический состав дрожжей
- •Элементный состав сухого вещества дрожжей (массовая доля, % от св дрожжей)
- •1.4. Факторы, влияющие на метаболизм дрожжей Питательные вещества
- •Аминокислотный состав свекловичной мелассы
- •Содержание витаминов в дрожжах, их роль в обмене веществ
- •Содержание ростовых веществ в мелассе
- •Минеральные вещества
- •Ферменты
- •Физико-химические условия
- •Количество вредных веществ, влияющее на рост и размножение дрожжей
- •2. Ведение коллекции штаммов хлебопекарных дрожжей
- •2.1. Определение видовой принадлежности дрожжей
- •2.2. Микробиологический анализ музейных культур
- •2.3. Изучение производственной ценности культур дрожжей
- •2.4. Промышленные штаммы хлебопекарных дрожжей
- •Характеристика промышленных штаммов хлебопекарных дрожжей
- •Паспорт штамма хлебопекарных дрожжей
- •4. Автор или авторский коллектив
- •6. Способ хранения штамма и состав среды:
- •7. Культурально-морфологические особенности:
- •8. Физиолого-биохимические особенности:
- •10. Технологические показатели:
- •11. Особые свойства:
- •Устойчивость дрожжей разных штаммов к мелассе
- •3. Оценка физиологического состояния дрожжей в процессе размножения
- •3.1. Количество почкующихся клеток
- •3.2. Размеры дрожжевых клеток
- •3.3. Количество нежизнеспособных клеток
- •3.4. Характер зернистости клеток
- •3.5. Особенности роста дрожжей
- •4. Микроорганизмы-контаминанты дрожжевого производства
- •4.1. Бактерии
- •Бактерии группы кишечной палочки
- •4.2. Посторонние дрожжи
- •Аспорогенные дрожжи
- •Спорообразующие дрожжи
- •4.3. Мицелиальные грибы
- •5. Влияние посторонней микрофлоры на выход и качество пекарских дрожжей
- •5.1. Влияние бактерий на дрожжи
- •5.2. Влияние посторонних дрожжей на пекарские дрожжи
- •Ферментация некоторых углеводов различными видами диких дрожжей
- •5.3. Влияние мицелиальных грибов на качество дрожжей
- •6. Пути попадания посторонних микроорганизмов в дрожжевое производство
- •6.1. Микрофлора мелассы
- •6.2. Микрофлора солей
- •6.3. Микрофлора воды
- •Нормативные показатели безопасности питьевой воды
- •6.4. Микрофлора воздуха
- •Основные представители микрофлоры воздуха
- •6.5. Микрофлора оборудования
- •7. Методы выявления посторонних микроорганизмов в различных объектах дрожжевого производства
- •7.1. Выявление посторонних микроорганизмов в дрожжах
- •Микробиологические показатели
- •7.2. Микробиологический контроль мелассы
- •7.3. Микробиологический контроль воздуха
- •7.4. Периодичность проведения микробиологического анализа объектов дрожжевого производства
- •Периодичность проведения микробиологических анализов
- •8. Способы предотвращения контаминации дрожжевого призводства
- •8.1. Обеспложивание мелассы
- •8.2. Асептические условия выращивания дрожжей на лабораторных стадиях
- •8.3. Стерилизация микробиологических инструментов, посуды и материалов
- •Продолжительность стерилизации посуды различной вместимости
- •8.4. Стерилизация питательных сред
- •Зависимость температуры от давления пара в автоклаве
- •Температура плавления и цвет химических веществ-индикаторов
- •8.5. Правила работы в микробиологической лаборатории
- •8.6. Основные приемы работы с культурой дрожжей лаборатории
- •8.7. Очистка технически чистой культуры дрожжей от бактерий
- •8.8. Обеззараживание воды
- •8.9. Обеззараживание сжатого воздуха
- •8.10. Способы снижения микробной контаминации воздуха производственных помещений
- •Режимы стерилизации резервуаров различного объема
- •Режимы дезинфекции помещений
- •8.11. Предотвращение развития мицелиальных грибов
- •Режимы применения полигуанидинов
- •9. Мойка производственного оборудования
- •9.1. Виды мойки
- •9.2. Механические аспекты мойки
- •9.3. Моющие средства
- •Щелочные моющие средства
- •Кислотные моющие средства
- •Характеристика моющих средств
- •РН моющих средств
- •Препараты для пенной мойки
- •Препараты для пенной мойки оборудования
- •10. Дезинфекция оборудования и коммуникаций
- •10.1. Механизм действия дезинфицирующих веществ на микробную клетку
- •Механизм действия дезинфицирующих веществ
- •Характеристика дезинфицирующих средств
- •Воздействие на микроорганизмы некоторых дезинфицирующих веществ
- •10.2. Дезинфицирующие препараты
- •11. Средства, сочетающие моющий и дезинфицирующий эффекты
- •11.1. Хлорсодержащие препараты
- •11.2. Щелочные средства
- •Моющие и дезинфицирующие щелочные средства
- •11.3. Средства для кислотной мойки и дезинфекции
- •12. Порядок санитарной обработки оборудования
- •12.1. Асептические мероприятия на стадии выращивания технически чистой культуры дрожжей
- •Продолжительность обработки оборудования
- •12.2. Обработка аппаратов для выращивания коммерческих дрожжей
- •Режим санитарной обработки товарных аппаратов
- •12.3. Аппараты для приготовления и подачи растворов мелассы и минеральных солей
- •Продолжительность санитарной обработки
- •12.4. Санитарная обработка сборников дрожжевого концентрата
- •Продолжительность санитарной обработки сборников дрожжевого концентрата
- •12.5. Кларификаторы (сепараторы растворов мелассы)
- •12.6. Сепараторы для дрожжей
- •12.7. Вакуум-фильтры
- •12.8. Трубопроводы
- •14. Контроль микробиологической чистоты оборудования
- •14.1. Традиционные методы контроля
- •Последовательность проверки чистоты оборудования и коммуникаций
- •14.2. Современные методы контроля
- •15. Возможные риски контаминации дрожжевого производства
- •Порядок микробиологического анализа при выявлении источников инфекции в производстве пекарских дрожжей
- •16. Санитарно-гигиенические требования к дрожжевому предприятию
- •16.1. Санитарные требования к территории
- •16.2. Требования к производственным зданиям
- •Требования к освещению
- •Требования к отоплению и вентиляции
- •Санитарные требования к водоснабжению и канализации
- •16.3. Санитарные требования к производственному оборудованию и технологическому процессу
- •16.4. Санитарные требования к сырью и условиям его хранения
- •16.5. Требования к готовой продукции, ее хранению и транспортировке
- •16.6. Требования к хранению моющих и дезинфицирующих средств
- •16.7. Правила личной и производственной гигиены работников дрожжевых предприятий
- •16.8. Ответственность за соблюдение санитарных правил
- •17. Питательные среды для выявления посторонних микроорганизмов
- •17.1. Приготовление питательных сред
- •Индикаторы рН для питательных сред
- •Условия и сроки хранения лабораторных сред
- •Список литературы
- •Содержание
- •Микробиология производства хлебопекарных дрожжей
7.1. Выявление посторонних микроорганизмов в дрожжах
С целью выявления микроорганизмов различных физиологических групп (молочнокислых и гнилостных бактерий, лейконостока, бактерий группы кишечной палочки, диких дрожжей) используют питательные среды определенного состава, на которых данный вид имеет преимущественное развитие и легко может быть идентифицирован.
Для выявления бактерий в объектах с численным преобладанием дрожжей используется метод высева проб на плотные питательные среды с нистатином, который представляет собой антибиотик, обладающий сильным фунгицидным действием. Он задерживает рост дрожжей и плесневых грибов, но не влияет на бактерии. Нистатин разводят в стерильной воде и вносят в чашки Петри при высеве исследуемых проб на твердые среды, при этом колонии дрожжей не образуются, и поэтому колонии бактерий легко могут быть выявлены и учтены. Концентрация антибиотика, полностью задерживающая рост дрожжей, равна 20 единиц на 1 мл среды. Нистатин нестоек при повышенной температуре и на свету, поэтому хранить его необходимо в темном холодном месте. Растворы его могут храниться в этих условиях в течение 2–3 суток. Метод посевов с нистатином прост, удобен в работе и позволяет выявить инстинную картину бактериальной обсемененности дрожжевого производства, начиная с чистой культуры и заканчивая готовой продукцией.
Для выявления основных групп микроорганизмов используют среды пяти составов:
1. На сусло-агаре с мелом и нистатином выявляют и учитывают все молочнокислые бактерии по колониям, образующим зону просветления мела. На этой среде колонии лейконостока и лактобацилл различить сложно (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Колонии молочнокислых бактерий на сусло-агаре с мелом
2. На плотной дрожжевой питательной среде с сахарозой и нистатином, учитывают лейконосток по характерным колониям в виде прозрачных капель.
3. Гнилостные бактерии выявляют посевом проб дрожжей на молочный агар с нистатином. На этой среде вокруг колоний гнилостных бактерий появляются видимые прозрачные зоны вследствие протеолиза (расщепления) казеина молока, окрашенного в белый цвет, на более простые бесцветные компоненты. По величине этой зоны возможно опосредованно оценить протеолитическую активность бактерий (рис. 7.2).
Рис. 7.2. Колонии гнилостных бактерий
на молочном агаре
4. Количество нитритообразующих бактерий можно определить высевом на среду с нитратом, при этом для создания анаэробных условий культивирования застывшую среду с посевом проб следует залить еще одним слоем питательной среды. Денитрификаторы учитывают по пузырькам газа между слоями среды. Количество нитритообразующих бактерий можно примерно учесть и на молочном агаре, в связи с тем, что подавляющее большинство гнилостных бактерий обладают способностью восстанавливать нитраты среды в нитриты.
5. Для выявления и учета посторонних дрожжей используют синтетическую среду с лизином, являющимся единственным источником азота. Дрожжи-сахаромицеты, не усваивающие лизин, не растут на этой среде либо образуют точечные, едва заметные колонии за счет усвоения небольшого количества азота, содержащегося в агаре, в то же время аспорогенные дрожжи, ассимилирующие лизин, развиваются в виде крупных колоний.
Перед посевом пробы дрожжей (1 г) или культуральной жидкости (1 см3) разводят количественно стерильной водой, для чего используют метод последовательных разведений – от 10–1 до 10–8. Для приготовления 1-го разведения (10–1) 1 см3 анализируемой пробы стерильной пипеткой переносят в пробирку с 9 см3 воды для разведения. Пипетку нельзя погружать в воду более чем на 3мм во избежание смывания микроорганизмов с ее наружной поверхности. Новой стерильной пипеткой тщательно перемешивают содержимое пробирки путем многократного заполнения и опорожнения пипетки, набирают 1 см3 из первого разведения и переносят в следующую пробирку с 9 см3 жидкости, получая разведение 10–2. Эти операции повторяют до получения необходимого ряда разведений.
Общее количество дрожжей в образце определяют посевом на сусло-агар из самых больших разведений. Ввиду того, что степень обсемененности дрожжей микроорганизмами разных групп не одинакова, для каждой группы следует подбирать определенное разведение. Для того чтобы получить нужную густоту посева (20–100 колоний на чашку Петри), посев делают из трех разведений не менее, чем на две чашки каждый. Примерная схема посева прессованных дрожжей, содержащих значительное количество посторонних микроорганизмов, приведена в табл. 7.1.
Таблица 7.1
Схема посева товарных дрожжей
Группы микро-организмов |
Питательные среды |
Разведение 1 г дрожжей |
||||||
10–2 |
10–3 |
10–4 |
10–5 |
10–6 |
10–7 |
10–8 |
||
Общее количество дрожжей |
Сусло -агар |
– |
– |
– |
– |
– |
2 |
2 |
Посторон-ние дрожжи |
Синтетическая среда с лизином |
– |
– |
– |
– |
2 |
2 |
2 |
Молочно-кислые бактерии (лактобациллы и лейко-носток) |
Сусло-агар с мелом и нистатином |
– |
– |
– |
2 |
2 |
2 |
– |
Лейконосток |
Дрожжевой агар с сахарозой и нистатином |
– |
– |
– |
2 |
2 |
2 |
– |
Гнилостные бактерии |
Молочный агар с нистатином |
– |
2 |
2 |
2 |
– |
– |
– |
Примечание: 2 – количество чашек Петри.
При микробиологическом анализе дрожжей с незначительным количеством посторонних микроорганизмов (чистой культуры или естественно чистой культуры) посев проводят из меньших разведений исходной пробы (табл. 7.2).
Таблица 7.2
Схема посева дрожжей чистой и естественно-чистой культуры
Группы микроорганизмов |
Питательные среды |
Разведение 1г дрожжей |
||||
10–2 |
10–3 |
10–4 |
10–5 |
10–6 |
||
Посторонние дрожжи |
Синтетическая среда с лизином |
2 |
2 |
2 |
– |
– |
Молочнокислые бактерии (лактобациллы и лейконосток) |
Сусло-агар с мелом и нистатином |
– |
– |
2 |
2 |
2 |
Лейконосток |
Дрожжевой агар с сахарозой и нистатином |
2 |
2 |
2 |
– |
– |
Гнилостные бактерии |
Молочный агар с нистатином |
2 |
2 |
2 |
– |
– |
Примечание: 2 – количество чашек Петри.
После разведения проб дрожжей проводят посев в чашки Петри. Для этого в стерильные чашки с соблюдением правил асептики стерильной пипеткой после перемешивания вносят по 1 см3 суспензии дрожжей из соответствующего разведения и водную суспензию нистатина. Чашки предварительно маркируют со стороны донышка, а не крышки, чтобы исключить случайную замену их при падении, сдвиге и т. д. Затем в чашки, предназначенные для выявления молочнокислых бактерий, вносят стерильный порошок мела и равномерно распределяют его в находящейся в чашке жидкости. Заключительным этапом посева является внесение расплавленных и охлажденных до 40–50 С сред в количестве 10–12 см3 в чашки Петри. Толщина слоя питательного агара должна быть 4–5 мм. Незамедлительно расплавленную среду и посевной материал тщательно перемешивают круговыми движениями, чтобы микроорганизмы равномерно распределились в массе среды. Для охлаждения и застывания среды чашки оставляют на холодной горизонтальной поверхности на 10–15 мин. После застывания питательной среды посевы помещают в термостат, инкубируют при 30 С. Результаты выражают как количество бактерий в 1 см3 (или в 1 г) исходного материала. Для этого количество выросших колоний умножают на засеянный с учетом разведений объем пробы. За окончательный результат принимают среднее арифметическое по двум параллельным чашкам или двум соседним разведениям.
Подсчет выросших колоний лейконостока проводят через 24 ч, колонии гнилостных бактерий в зависимости от их протеолитической активности могут появиться в разный срок – от 24 до 72 ч инкубации. При этом следует иметь в виду, что некоторые виды гнилостных бактерий настолько интенсивно разлагают белок молочной среды, что ее просветление может происходить очень быстро по всей поверхности чашки. Совместно с хлебопекарными дрожжами могут развиваться и гнилостные бактерии, обладающие невысокой протеолитической активностью и образующие зоны просветления казеина лишь через 72 ч. Несмотря на это массовое развитие таких бактерий может снизить стойкость прессованных дрожжей.
Нитритообразующие бактерии учитывают по наличию пузырьков газа через 5–7 сут.
Учет количества молочнокислых бактерий проводят через 3–5 сут роста, когда вокруг колоний образуются четкие зоны просветления мела.
Посторонние дрожжи формируют колонии через 48–72 ч. При необходимости оперативного выявления источника контаминации производства посторонними дрожжами можно применить качественный анализ, который заключается в посеве исследуемого объекта в жидкую ацетатную среду. На поверхности этой среды дикие дрожжи уже через сутки образуют пленку.
Определение бактерий группы кишечных палочек (БГКП) в дрожжах
Для выявления количества дрожжей, в котором содержатся БГКП, разводят 5 г дрожжей в 45 мл пептонно-солевого раствора (1 % пептона и 0,5 % хлорида натрия, рН 7,2–7,4). Затем переносят 10 см3 суспензии (или 1 г дрожжей) в 90 см3 среды Кесслера и по 1 мл (или 0,1 г дрожжей) – в 9 см3 среды Кесслера и в 9 см3 пептонно-солевого раствора. Далее 1 см3 дрожжевой суспензии из пробирки с пептонно-солевым раствором (или 0,01 г дрожжей) переносят в 9 см3 среды Кесслера и 0,1 см3 (0,001 г дрожжей) – в 9,9 см3 среды Кесслера. Во все образцы со средой Кесслера помещены поплавки для скопления выделяющегося газа. Исследуемые образцы инкубируют при 36–37 С в течение 24–48 ч (рис. 7.3, 7.4).
Рис. 7.3. Схема определения БГКП в дрожжах
Рис. 7.4. Схема определения БГКП в культуральной среде
Если по истечении времени инкубации в среде Кесслера наблюдается изменение цвета и появление газа в поплавке, либо только изменение цвета, необходимо из этого образца произвести посев истощающим мазком на поверхность среды Эндо для получения изолированных колоний.
Если на среде Эндо выросли типичные колонии (темно-красные, красные с металлическим блеском, выпуклые с красным центром), образованными грамотрицательными палочками, это значит, что в анализируемой навеске дрожжей присутствуют БГКП. В соответствии с СанПиН 2.3.2. 1078-01 содержание микроорганизмов в хлебопекарных дрожжах должно быть ограничено следующими микробиологическими показателями (табл. 7.3).
Таблица 7.3