Лабораторная работа № 6 Микрофлора ячменя и солода. Изучение степени микробной обсемененности образца

На поверхности ячменя всегда в изобилии разнообразная микрофлора: бактерии, дикие дрожжи, микроскопические плесневые грибы, актиномицеты. Хотя львиную долю в этом заражении занимают бактерии, наиболее решающую роль в порче зерна играют плесневые грибы, составляя, в среднем, менее 1 % всей микрофлоры.

Бактериальная обсемененность солода по сведениям разных авторов, составляет от 1 до 7 млн клеток/г, может достигать до 98 млн клеток/г, причем максимальная величина приходится на долю молочнокислых бактерий (от l до 14 тыс/г) – представителей родов Lactobacillus и Pediococcus. Из грамотрицательных бактерий, кроме этого, присутствуют не влияющие на вкус пива бактерии родов Erwinia и Pseudomonus. Из грамположительных – представители родов Micrococcus и Bacillus.

Количество дрожжей в солоде лежит в пределах от 720 до 11 тыс. клеток/г. Преобладают представители Sporobolomyces, Rhodo-torula.

Из грибов, включая дрожжеподобные, чаще всего встречаются Aspergillus, Rhizopus, Penicillium, Fusarium, Alternaria. Количество грибов достигает 10 тыс/г.

Количество актиномицетов незначительно. Наиболее часто встречаются Streptomyces spp.

Загрязнение зернового материала микроорганизмами и продуктами их жизнедеятельности происходит в различное время:

– в период вегетации растений;

– при уборке урожая, особенно в условиях повышенной влажности, во время обмолота или послеуборочной подработки зерна;

– в период хранения вследствие нарушения его режима, а также при закладке зерна на хранение.

В настоящее время принята классификация, в соответствии с которой ее делят на следующие группы в зависимости от типа взаимоотношений микрофлоры с растением:

1. Эпифитная микрофлора – микроорганизмы, заселяющие поверхность вегетирующих растений и зерен и питающиеся продуктами жизнедеятельности растительных клеток, выделяемыми ими на поверхности, и различными поверхностными загрязнениями. В нормальных условиях они не внедряются во внутренние ткани и не причиняют особого вреда. Нередко эти микроорганизмы играют положительную роль в подавлении развития ряда патогенных микроорганизмов. Микрофлора свежеубранных растений в основном состоит из эпифитных микроорганизмов при условии нормального развития растений и своевременной их уборке, а также доброкачественности зерна.

Так как эпифитная микрофлора всегда присутствует на поверхности здоровых растений и семян, она получила название нормальной микрофлоры. Видовой состав эпифитной микрофлоры довольно однообразен, специфичен и состоит, главным образом, из неспо-рообразующих бактерий, которые составляют 80–90 % общего количества микроорганизмов, и грибов, представленных некоторыми видами родов Alternaria, Mucor, Dematium, Cladosporium и др. Наличие на зерне ячменя типичных эпифитов, например бактерий Erwinia herbicola, свидетельствует о хорошем состоянии зерновой культуры. Источниками эпифитных микроорганизмов являются почва и прорастающее зерно. Состав и развитие эпифитной микрофлоры всегда зависят от климатических условий, температуры и влажности среды.

Однако иногда (при снижении жизнеспособности семян, а также в условиях высокой влажности) эпифитная микрофлора способна причинять значительный вред, вызывая порчу зерна, способствуя процессу самосогревания зерновой массы вследствие выделения большого количества тепла при дыхании.

На поверхности ячменя при теплой влажной погоде преобладают палочковидные бактерии, не образующие спор; в сухую, жаркую погоду вместо них появляются спорообразующие представители рода Bacillus и др. В условиях влажной прохладной погоды часто развиваются мицелиальные грибы родов Fusarium, Rhiropus.

2. Фитопатогенная (патогенная) микрофлора представлена микроорганизмами, способными поражать только живые растения. Проникнув во внутренние части растений, они развиваются и вызывают заболевания семян и проросших из них растений. По отношению к растению они явля­ются парази­тами. Грибные болезни зерновых культур (микозы) довольно широко распространены в природе и наносят большой ущерб сельскому хозяйству. Микозы не только резко снижают урожайность, ухудшают качество зерна и продуктов его переработки, но нередко придают им ядовитые свойства. Из числа фитопатогенных грибов наиболее частыми возбудителями микотоксикозов являются спорынья, грибы родов Fusarium, Helminthosporium (Bipolaris sorokiniana), Septoria и т. д.

Микроорганизмы первой группы являются сапрофитами, но необходимо отметить, что строгого разграничения между сапрофитами и паразитами нет, так как многие сапрофиты при определенных условиях (например, при снижении устойчивости растения) способны заражать растения и вызывать заболевания. Так, к полупаразитам, или факультативным сапрофитам, можно отнести некоторые виды грибов из рода Alternaria, Cladosporium (рис. 6, 7).

3. При cлучайном контакте ячменя с зараженными поверхностями сельскохозяйственного оборудования, складов или с пылью и брызгами дождя, частицами почвы и растительных остатков на се-мена попадают микроорганизмы, относящиеся к третьей группе. Микроорганизмы этой группы являются непостоянной, случайной микрофлорой, но при благоприятных для них условиях хранения они способны бурно развиваться и размножаться, принося иногда большой ущерб.

Кроме вышеуказанного деления, микроорганизмы и, главным образом, микроскопиче­ские мицелиальные грибы, встречаю­щиеся на зерне, условно можно разделить на полевые грибы и грибы хранения. Первые попадают на зерно в период вегетации растений ячменя, вторые – в ходе уборки, транспортировки и хране­ния зерна. Грибы хранения все являются сапрофитами, т. е. в своем развитии не нуж­даются в живых растениях, а вот полевые грибы могут быть как сапрофитами, так и паразитами. Заражение полевыми грибами поверхности зерна происходит с ветром, дождем и пылью, переносящи­ми обрывки мицелия и споры грибов. Многие грибы, составляющие поверх­ностную (наружную) микрофлору зерна, могут про­никать внутрь зерна и образовывать внутреннюю микрофлору.

К грибам хранения, наиболее часто встречающимся, относятся отдельные виды родов Penicillium и Mucor, представители рода As-pergillus – As. niger, As. flavus, As. fumigatus, As. clavatus, As. glaucus, а также Rhizopus nigricans (рис. 8–11).