Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы микробиологического контроля производства пищевых продуктов. Лабораторный практикум. Учебное пособие
.pdf
ра. Основным источником попадания этих микроорганизмов в
производство является воздух.
Дрожжи рода Brettanomyces имеют клетки эллиптические, а
также цилиндрические, удлиненно-продолговатые, нередко стрелозаостренные с одного конца. Образуют псевдомицелий. Спор
не образуют. Являются факультативными анаэробами. Плохо
сбраживают сахара. На жидких средах образуют хлопьевидный
или вязкий осадок, могут образовывать тонкую пленку. Многие
виды устойчивы к высоким концентрациям спирта.
Помимо вышеперечисленных групп микроорганизмов, инфицирующих производственные дрожжи, в них могут присутствовать гнилостные бактерии. Особую опасность представляют маслянокислые бактерии (Clostridium butyricum, Clostridium
pasterianum, Clostridium saccharobutyricum и др.) и нитритобразующие бактерии (например, Bacillus subtilis, Bacillus mesenteri-
cus). Маслянокислые бактерии образуют масляную кислоту, а
нитритобразующие бактерии превращают нитраты в нитриты.
Эти
соединения даже в очень малых концентрациях
(0,0005 % мас.) подавляют развитие культурных дрожжей.
Биологическая чистота является одним из самых важных
показателей качества производственных дрожжей. Особое значение этот показатель имеет в пивоваренном производстве. Биологическая чистота пивных дрожжей считается удовлетворительной, если в них содержится не более 1 % бактерий и не более
0,5 % диких
дрожжей.
Ход работы
Определение биологической чистоты дрожжей. Готовят
фиксированный мазок из густой дрожжевой суспензии. Окрашивают его по Граму или простым методом (см. лабораторную работу № 4). Далее препарат микроскопируют в иммерсионной системе с использованием объектива 90х. Рассматривают препарат в
10 полях зрения, обращая внимание на наличие посторонних бактерий и диких дрожжей.
Определение морфологического состояния дрожжей ведут
путем микроскопирования препарата «раздавленная капля» в затемненном поле зрения микроскопа с объективом 40
х
. Для этого
71
на предметное стекло наносят каплю разбавленной дрожжевой
суспензии и накрывают ее покровным стеклом. Излишки воды
удаляют фильтровальной бумагой.
При микроскопировании обращают внимание на форму,
размеры клеток, толщину оболочек, структуру цитоплазмы, наличие почкующихся клеток.
Дрожжи должны иметь форму и размеры, соответствующие
применяемой расе. Клетки должны быть равномерной величины,
с тонкой оболочкой
, однородной или мелкозернистой цитоплазмой, небольшими вакуолями. Количество почкующихся клеток в
засевных дрожжах, используемых в пивоварении, должно составлять 40-70 %. Наличие большого количества морфологически измененных клеток свидетельствует о дегенерации культуры, поэтому такие дрожжи использовать в производстве не рекомендуется. Зернистая цитоплазма, крупные вакуоли и отсутствие почкующихся клеток характеризуют
старую культуру.
Методики определения содержания количества нежизнеспособных клеток дрожжей и гликогена в клетках дрожжей приведены в лабораторной работе № 3.
Определение волютина методом Омелянского. Готовят
фиксированный мазок из густой дрожжевой суспензии, окрашивают раствором фуксина Циля в течение 30-60 с. Препарат промывают водой, подсушивают фильтровальной бумагой и обесцвечивают в
течение 20-30 с раствором с массовой долей серной
кислоты 1 %. При этом клетки обесцвечиваются, а волютин, так
как он устойчив к действию кислот, сохраняет окраску. Препарат
промывают водой, высушивают и дополнительно докрашивают
мазок метиленовым синим (1:40) в течение 15-30 с, промывают
его водой, высушивают и микроскопируют в иммерсионной системе с объективом 90
х
. Гранулы волютина красного цвета, клет-
ки – синего.
Определение концентрации дрожжевых клеток с помощью
счетной камеры Горяева. Счетная камера Горяева (рисунок)
представляет собой толстое предметное стекло, разделенное четырьмя прорезями на три поперечно расположенные площадки.
Центральная площадка продольной прорезью делится по-
полам. На каждой половинке выгравирована микроскопическая
72
а
h
б
Рисунок. Счетная камера Горяева: а – вид сверху; б – вид сбоку;
в – деление камеры на квадраты; h – глубина камеры
сетка. Сетка разделена на большие и малые квадраты: площадь
большого квадрата равна 1/25 мм
2
, малого – 1/400 мм2. Боковые
в
площадки расположены на 0,1 мм выше центральной (глубина
камеры) и служат для притирания покровного стекла.
При работе с камерой необходимо соблюдать определенный порядок ее заполнения. Вначале углубление с сеткой покрывают специальным шлифованным покровным стеклом и, слегка
прижимая, смещают покровное стекло в противоположные стороны до появления колец Ньютона.
Это указывает на то, что покровное стекло притерто к сторонам камеры. После этого заполняют камеру исследуемой дрожжевой суспензией. Суспензию
вносят через бороздки камеры капилляром или пипеткой. Подсчет клеток производят через 3-5 мин после заполнения камеры,
чтобы клетки осели и при микроскопировании были видны в одной плоскости.
Камеру помещают
в затемненном поле зрения с объективами вначале на 8
х
на 40
. Клетки подсчитывают в 10 больших или в 20 маленьких
на предметный столик и рассматривают
х
, а затем
квадратах, перемещая их по диагонали. Учитывают все клетки,
лежащие в квадрате сетки и на пограничных линиях, если они
больше, чем наполовину лежат внутри квадрата. Клетки, пересеченные пограничной линией пополам, считают только на двух их
четырех сторон квадрата. При подсчете количество клеток в
73
большом квадрате не должно превышать 20-30, а в малом - 10, в
противном случае делают разведение.
Количество клеток в 1 см
3
исследуемой суспензии вычис-
ляют по формуле
M = a
где М – число клеток в 1 см
3
⋅
n ⋅ 10
3
дрожжевой суспензии, кл/см3; а –
/
S · h,
среднее число клеток в квадрате сетки; n – разведение дрожжевой
суспензии (если оно применялось); S – площадь квадрата сетки,
2
мм
; h – глубина камеры, мм.
Пример. При подсчете взвеси дрожжей в камере Горяева
обнаружено 20 дрожжевых клеток в одном большом квадрате.
Густая взвесь предварительно была разведена водой в соотношении 1:100. Следовательно,
М = 20 ⋅ 1000 ⋅ 25 ⋅ 100/ 0,1 = 5,0 × 10
8
кл/см3.
Оформление результатов
Микроскопическую картину, отражающую морфологическое состояние дрожжей, наличие гликогена и волютина, зарисовывают. Приводят результаты подсчета мертвых и почкующихся
клеток, а также концентрации дрожжевых клеток с помощью камеры Горяева. Делают вывод о биологической чистоте и качестве
исследованных дрожжей.
Контрольные вопросы и задания
1. Охарактеризуйте морфологические
и физиологические
свойства дрожжей – сахаромицетов.
2. В чем отличие дрожжей верхового брожения от дрож-
жей низового брожения?
3. В каких производствах используются дрожжи верхового
брожения, а в каких – низового брожения?
4. Какие дрожжи используются в производстве пшенично-
го и ржаного теста?
5. Перечислите требования, предъявляемые к хлебопекар-
ным дрожжам.
74
6. Какими производственно-ценными свойствами должны
обладать пивные дрожжи?
7. Дрожжи какого вида используются в производстве
спирта? Каким требованиям должны удовлетворять спиртовые
дрожжи?
8. Какие микроорганизмы чаще всего инфицируют произ-
водственные дрожжи?
9. Каким образом можно определить посторонние микро-
организмы в производственных дрожжах?
10. Какие микробиологические показатели определяются
при контроле качества
засевных производственных дрожжей в
пивоваренном производстве, в производстве спирта?
11. Как осуществляют микробиологический контроль хле-
бопекарных дрожжей?
12. Как определить концентрацию клеток в дрожжевой сус-
пензии?
13. Как и для чего определяется гликоген в клетках дрож-
жей?
Лабораторная работа № 11
Микробиологический контроль
свеклосахарного производства
Цели работы:
1. Ознакомиться с принципами проведения микробиологи-
ческого контроля на свеклосахарном производстве.
2. Изучить качественный состав микрофлоры свеклович-
ной стружки, диффузионного сока, жидкого сахара, сахарасырца, готового продукта.
3. Дать оценку пригодности свекловичной стружки и диф-
фузионного сока для производства и соответствие сахара требованиям стандарта.
Материалы и оборудование: колбы со 150 см3 стерильной
воды, колбы с 100 см
ленмейера вместимостью 100 и 250 см
3
стерильной воды, стерильные колбы Эр-
3
, колбы Эрленмейера с
75
100 см3 стерильной дистиллированной воды, стерильный стакан,
пинцет, вата, спирт, стерильные чашки Петри для взвешивания
анализируемого продукта и для проведения посевов на питательные среды, стерильные ложечки или шпатели, потенциометр,
технические весы с разновесами, стерильные градуированные
пипетки вместимостью 1, 2 и 5 см
3
, пробирки с 9 см3 стерильной
воды, водяная баня, термостаты. Раствор метиленового голубого,
фиксирующий раствор, фильтровальная бумага, пропитанная
раствором ацетата свинца (полоски фильтровальной бумаги
опускают на 5-10 мин в раствор ацетата свинца с массовой долей
5 %, высушивают на воздухе и стерилизуют в чашке Петри при
0,05 МПа в течение 1 ч), водный раствор ацетата свинца с массо-
вой
долей 20 %, раствор пероксида водорода с массовой долей
3,5 %, раствор резазурина с массовой долей 0,1 %.
Пробирки со стерильными питательными средами: МПА,
МПА с массовой долей сахарозы 10 %, среда Чапека, солодовый
сусло-агар, осмофильный агар, МПА с рН 7,4-7,6 (для определения микробов, выделяющих Н
S), питательная среда с уксусно-
2
кислым свинцом, индикаторная свекловичная среда для выявления кислотообразующих бактерий или солодовое сусло с массовой долей мела 1-2 %, питательная среда для слизеобразующих
бактерий.
Микроскоп, предметные и покровные стекла, бактериологические петли, набор реактивов для окрашивания по Граму, поляриметр, термостаты, камера Горяева.
Теоретические сведения
Свеклосахарное производство является хорошим объектом
для развития микроорганизмов. Основные источники инфицирования сахарного производства – почва, сырье, вода, воздух, инфицированные работники предприятия, тара, упаковочные материалы, транспортные средства, спецодежда, инвентарь.
Микрофлора свекловичной стружки формируется из микроорганизмов корнеплодов, остатков почвы и микроорганизмов,
содержащихся в транспортерно-моечной воде. При многократном
76
возврате в 1 см3 воды обнаруживают от нескольких сотен тысяч
до нескольких миллионов термофильных и мезофильных бактерий, грибов, дрожжей, актиномицетов, простейших. Чаще всего
встречаются бактерии Bacillus subtilis, B. stearothermophilus,
B. brevis, Leuconostoc, дрожжи Saccharomyces, Candida. В транспортерно-моечной воде массовая доля сахарозы составляет 0,2 %,
поэтому могут происходить различные процессы, инициируемые
микроорганизмами: брожение, выделение сероводорода, превращение нитратов в
нитриты и т. д.
Определение микрофлоры свекловичной стружки осуществляют регулярно, не реже одного раза в сутки. Для этого в стерильную емкость вместимостью 0,5-1,0 дм
3
отбирают стерильной
ложкой или пинцетом 200-300 г стружки с ленточного конвейера,
подающего ее в диффузионный аппарат.
Микробиологический контроль свекловичной стружки
осуществляют методами спонтанного брожения и смыва.
Диффузионный сок – это идеальная среда для развития
микроорганизмов. В 1 см
3
диффузионного сока можно обнару-
жить от нескольких тысяч до нескольких миллионов микроорганизмов. Минимальное содержание микроорганизмов в диффузионном соке представлено в табл. 1.
Таблица 1
Содержание микроорганизмов
в 1 см3 при температуре, °С Группы микроорганизмов
50 70
Общее микробное число 4,25 млн 7000
Количество мезофилов 2,5 млн 3000
Количество термофилов 247500 800
Количество слизеобразующих бактерий 1,5 млн 3000
Количество плесеней 2500 200
Количество дрожжей – –
В диффузионном соке часто находят спорообразующие
бактерии рода Bacillus (B. subtilis, B. cereus, B. coagulans,
B. stearothermophilus, B. megaterium, B. circulans) и рода Clostrid-
ium (C. thermohydrosulfuricum). Эти бактерии разлагают сахарозу
с образованием инвертного сахара, органических кислот, уксус-
77
ного альдегида, нитритов, углекислого газа и водорода. Некоторые виды разлагают сахар с выделением аммиака. Bacillus subtilis
накапливает в диффузионном соке декстран, формируя слизистую массу. Бактерии адаптируются к повышенной температуре,
их споры переходят в сироп, утфель, сахар.
К технически вредной микрофлоре относятся слизеобразующие бактерии рода Leuconostoc (L. mesenteroides, L. dextrani-
cum). Они ослизняют
зистые комочки, похожие на лягушачью икру (клек). Источником
инфицирования является подмороженная свекла, пораженная
бактериозом.
Мезофильные бактерии Enterobacter aerogenes, Escherichia
coli, Streptococcus faecalis, Leuconostoc mesenteroides образуют
горючие и взрывоопасные газы и приводят к остановке оборудования.
В диффузионном соке могут развиваться молочнокислые
бактерии рода Lactobacillus (L. plantarum, l. buchneri, L. brevis,
L. fermentii). Они разлагают сахар с образованием кислот: молочной
, уксусной.
Дрожжи Saccharomyces cerevisiae, S. fragilis, Endoblastomyces thermophilus вызывают спиртовое брожение.
При работе диффузионных установок используют возвратную (жомопрессовую, барометрическую), речную, прудовую воду, воду из централизованного источника водоснабжения или из
артезианских скважин. Вода, особенно техническая, также может
быть источником инфицирования диффузионного сока. В основном преобладают термофильные виды бактерий (Bacillus subtilis,
B. coagulans, B. stearothermophilus, B. brevis).
Для контроля диффузионного
ную посуду через час из каждого аппарата или каждой секции
аппаратов непрерывного действия. Транспортировка диффузионного сока до лаборатории должна длиться не более 2 ч с обязательным охлаждением проб.
Инфицированность сатурационного сока и сиропов незначительна. Развитию микроорганизмов в сатурационном соке препятствует щелочная среда, а
температура. Но могут присутствовать споры и капсулы термо-
78
диффузионный сок, образуя плотные сли-
сока его отбирают в стериль-
в сиропах – осмотическое давление и
филов и слизеобразующих бактерий. Слизеобразующие бактерии
превращают сок в желеобразную массу. Возможность развития
слизеобразующих бактерий повышается при снижении активной
кислотности (рН) до 9,0 и при увеличении фильтрации сатурационного сока. В этом случае слизь забивает фильтры, и процесс
фильтрации прекращается.
Сироп, клеровка, утфель содержат небольшое количество
спор термофильных бактерий, осмофильных дрожжей и
микро-
мицетов (табл. 2).
Таблица 2
Наименование показателей
Масса пробы, г 10 10
Количество термофилов, КОЕ 100 500
Количество мезофилов, КОЕ 50 200000
Слизеобразующие бактерии, КОЕ 200 100000
Плесневые грибы, КОЕ – –
Дрожжи, КОЕ – –
Состояние перерабатываемой свеклы
здоровой инфицированной
Нарушение режимов мойки и дезинфекции оборудования
может существенно увеличить число микроорганизмов. Вторичная инфекция сиропов возможна при сильном обсеменении микроорганизмами воды и воздуха.
Микробиологическое исследование сиропов осуществляют
в процессе заполнения резервуаров. Пробы отбирают в стерильные емкости вместимостью 1 дм
3
, заполняя не менее 3/4 ее объе-
ма с соблюдением правил стерильности. Предварительно кран, из
которого осуществляют отбор пробы, обрабатывают спиртом и
обжигают факелом из ваты, смоченной спиртом. Застоявшийся в
кране сироп около 1-2 дм
3
выливают в отдельную емкость.
Отобранные пробы маркируют, записывая номера резервуара, крана, даты и времени отбора и транспортируют в лабораторию для анализа в охлажденном состоянии. Исследования необходимо проводить не позднее 12 ч от момента отбора пробы.
В пробах сока определяют рН, наличие микроорганизмов
прямым микроскопированием препаратов и посевом на
питатель-
ные среды. Значение рН в преддефекаторе должно быть не ниже
79
10,0, количество микроорганизмов не более 1-2 в поле зрения
микроскопа.
Если по результатам анализа сиропа количество микроорганизмов в каждой группе превышает 250-300 КОЕ на 10 г сиропа, через 3-5 дней анализ повторяют. При нарастании числа микроорганизмов или при обнаружении дрожжей сироп направляют
в переработку.
Загрязнение сахара микроорганизмами происходит в процессе его
ненности сахара микроорганизмами зависит от качества перерабатываемого сырья, условий проведения технологического процесса, бактериологическое качество воды, используемой в производстве, санитарное состояние производственных помещений и
емкостей, качество и состояние упаковочных материалов, условия хранения готовой продукции и т. д.
мофильные дрожжи рода Zygosaccharomyces, слизеобразующие
бактерии Leuconostoc, маслянокислые бактерии Granulobacter
saccharobutiricum, Clostridium saccharobutiricus, спорообразующие бактерии Bacillus subtilis, B. mesentericus, B. lefaniformans,
Bacillus sacchari viscosi.
лассной пленкой. В пленке скапливаются споры плесневых грибов, клетки термофилов. При неудовлетворительном формировании кристаллов сахарозы в них содержится больше межкристальной мелассы и
ры мезофильных и термофильных бактерий Bacillus
stearothermophilus, Clostridium thermosaccharolyticum,
Desulfatomacculum nigricans, кислотообразующие бактерии
Leuconostoc mesenteroides, L. dextranicum, конидии мицелиальных
грибов Aspergillus niger, A. fumidatus, A. flavus, A. clavatus,
Penicillium glaucum, споры Rhizopus nigricans. Повышение влаж-
ности более 0,15 % вызывает увеличение количества микроорганизмов.
очистки, сушки, упаковки и хранения. Степень обсеме-
Сахар-сырец может содержать
Действие микроорганизмов в сахаре-сырце ограничено ме-
в связи с этим больше микроорганизмов.
В сухом сахаре обнаруживают осмофильные дрожжи, спо-
дрожжи рода Torulopsis, ос-
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]