Микрофлоры и процессы ими вызываемые

ПРЕДСТАВИТЕЛИ ТЕХНИЧЕСКИ ПОЛЕЗНОЙ

1.
Молочнокислые бактерии

2.
Дрожжи

3.
Уксуснокислые бактерии

4.
Пропионовокислые бактерии

5.
Бифидобактерии

 

1.
Молочнокислые бактерии

 

Систематическая принадлежность молочнокислых бактерий

В соответствии с классификацией бактерий Берги молочнокислые бактерии относятся к царству прокариот, отделу скотобактерий, классу истинных бактерий (Eubacteriales), к семействам Streptococcaceae (молочнокислые стрептококки) и Lactobacillaceae (молочнокислые палочки).

К семейству Streptococcaceae относятся род Streptococcus и Leuconostoc.

Молочнокислые бактерии рода Streptococcus широко используются при производстве творога, сметаны, кисломолочных напитков и других продуктов. Этот род объединяет виды: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus, Streptococcus thermophilus. Все молочнокислые стрептококки грамположительные, имеют клетки шаровидной формы, располагаются в зависимости от вида попарно, короткими и длинными цепочками.

Из рода Leuconostoc только Leuconostoc cremoris, Leuconostoc lactis и Leuconostoc dextranicum используются в молочной промышленности. Эти бактерии, как и стрептококки, имеют шарообразные клетки, соединенные в пары или цепочки. Многие представители рода Leuconostoc образуют капсулы, поэтому при их развитии на сахаросодержащих средах образуется слизь.

До последнего времени в нашей стране молочнокислые палочки было принято относить к семейству Lactobacterium (согласно классификации Красильникова, предложенной в 1949 г). Однако в современном определителе бактерий Берги эти микроорганизмы отнесены к семейству Lactobacillaceae, роду Lactobacillus. По морфологии эти бактерии имеют форму палочек, расположенных по одиночке, попарно, цепочками. Грамположительные, спор и капсул не образуют.

Все молочнокислые бактерии вызывают молочнокислое брожение – сбраживают лактозу и глюкозу до молочной кислоты. Особенностью молочнокислых бактерий является наличие у них ферментов: b-галактозидазы, осуществляющей гидролиз лактозы до глюкозы и галактозы, и лактатдегидрогеназы, восстанавливающей пировиноградную кислоту, образующуюся при гликолизе, в молочную кислоту. В зависимости от вида возбудителя различают две формы молочнокислогоброжения: гомоферментативное и гетероферментативное.
При гомоферментативном молочнокислом брожении конечным продуктом является молочная кислота:
С₆Н₁₂О₆ ® 2 СН₃СН₂ОСООН + Е

ГЛЮКОЗА МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА
К возбудителям гомоферментативного молочнокислого брожения относятся следующие молочнокислые бактерии: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum.
При гетероферментативном молочнокислом брожении образуется целый ряд конечных продуктов (молочная, янтарная, уксусная кислоты, этиловый спирт, диоксид углерода, молекулярный водород):

С₆Н₁₂О₆ ® СН₃СН₂ОСООН + СООНСН₂СН₂СООН +

ГЛЮКОЗА МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА ЯНТАРНАЯ КИСЛОТА

+ СН₃СООН + СН₃СН₂ОН + СО₂­ + Н₂­ + Е

УКСУСНАЯ КИСЛОТА ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ
Возбудителями гетероферментативного молочнокислого брожения являются: Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, все виды рода Leuconostoc.

Молочнокислые бактерии обладают различной ферментативной активностью при сбраживании лактозы. Наиболее активными кислотообразователями являются Streptococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus.
Роль основных видов молочнокислых бактерий

в формировании качества молочных продуктов

Микроорганизмы	Продукты, для производства которых применяются	Пороки, которые вызывают
Streptococcus lactis	Творог, сметана, напитки с плодово-ягодными наполнителями	Нетипичный вкус, дряблая консистенция ацидофильных продуктов, прокисание пастеризованных молока, сливок
Streptococcus cremoris	Творог, сметана	Теряют активность в весеннее время
Streptococcus diacetylactis, Streptococcus аcetoinicus	Творог, сметана, кислосливочное масло	Стимулируют развитие термоустойчивых молочнокислых палочек – возбудителей порока «излишняя кислотность»
Streptococcus thermophilus	Ряженка, варенец, йогурт	Нетипичный вкус и консистенция
Lactobacillus acidophilus	Ацидофилин, ацидо-фильное молоко, детские кисломолочные продукты	Излишняя кислотность при медленном охлаждении после сквашивания
Leuconostoc cremoris	Творог, сметана	Теряют активность в весеннее время
Leuconostoc dextranicus	Кефир	Вспучивание кефира при активном развитии

 

Физиологические свойства молочнокислых бактерий

Все молочнокислые бактерии факультативные анаэробы, ацидофилы. Большинство молочнокислых бактерий мезофилы, т.е. оптимальная температура для их развития 30⁰С. К термофилам (Т_опт 35-40⁰С) относятся следующие молочнокислые бактерии: Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus bulgaricus.

Молочнокислые бактерии очень требовательны к питательной среде. Они нуждаются в полном наборе аминокислот, витаминах группы В, компонентах нуклеиновых кислот (пуриновых и пиримидиновых основаниях). Естественным местообитанием молочнокислых бактерий являются поверхность растений, желудочно-кишечный тракт, молоко и молочные продукты, места разложения растительных остатков, навоз и др.
1.3 Дрожжи
Систематическая принадлежность дрожжей

Дрожжи – это высшие грибы, утратившие способность образовывать мицелий и превратившиеся в одноклеточные организмы

Относятся к надцарству эукариот, отделу истинных грибов, большинство дрожжей являются представителями двух классов: аскомицетов и дейтеромицетов. Кроме того, дрожжи делятся на спорогенные и аспорогенные. В молоке и молочных продуктах чаще всего встречаются спорогенные дрожжи семейства Saccharomycetaceae (например, родов Saccharomyces, Zygosaccharomyces) и аспорогенные дрожжи семейства Torulopsidaceae (родов Torulopsis, Candida, Mycoderma и др.).

В основу классификации дрожжей положены следующие признаки: различия в характере их вегетативного размножения, способность к спорообразованию и половому размножению, а также другие морфологические и физиологические свойства.

Многие дрожжи являются возбудителями спиртового брожения – процесса анаэробного окисления сахаров до этилового спирта:
С₆Н₁₂О₆ ® 2СН₃СН₂ОН + 2СО₂­ + Е

ГЛЮКОЗА ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ
Возможность дрожжей размножаться в молоке и молочных продуктах определяется их способностью сбраживать или окислять лактозу, а также наличием в молоке микрофлоры, обладающей b-галактозидазной активностью (см. п. 1.1.). В связи с этим дрожжи, встречающиеся в молоке и молочных продуктах, делятся на 3 группы:

·
Дрожжи, не способные к спиртовому брожению, но потребляющие лактозу путем непосредственного окисления (в молоке растут, но лактозу не сбраживают). К таким дрожжам относятся дрожжи родов Mycoderma, Torula.

·
Дрожжи не сбраживающие лактозу, но сбраживающие другие сахара. Эти дрожжи могут развиваться только в совместной культуре с микроорганизмами, которые обладают b-галак-тозидазной активностью и осуществляют гидролиз молочного сахара до глюкозы и галактозы. Такими дрожжами являются большинство видов дрожжей рода Saccharomyces.

·
Дрожжи, сбраживающие лактозу. Таких дрожжей не много. Наиболее часто в молочных продуктах встречаются следующие виды дрожжей этой группы: Saccharomyces lactis, Saccharomyces fragilis, Torulopsis kefir, Torulopsis sphaerica, Candida pseudotropicalis и др.

Физиологические свойства дрожжей

Большинство дрожжей являются факультативными анаэробами, некоторые дрожжи – аэробы. Хорошо растут в кислой среде (ацидофилы). По отношению к температуре дрожжи являются мезофилами, так как оптимальная температура для их развития 25-30⁰С. Более высокая температура стимулирует развитие дрожжей вида Torulopsis sphaerica и дрожжей, не сбраживающих лактозу. В качестве источника углерода лучше всего используют гексозы, другие углеводы, спирты, органические кислоты. Источниками азота для них являются соли аммония, аминокислоты, пептиды.
Естественным местообитанием дрожжей является поверхность плодов и ягод, сок и поверхность листьев, нектар, вода, почва, кожные покровы и пищеварительный тракт людей и животных. Имеются патогенные и условно-патогенные формы дрожжей, которые вызывают кандидомикозы.
Роль дрожжей в формировании качества молочных продуктов исключительно велика. Они используются при производстве кефира и кумыса, являясь не только возбудителями спиртового брожения, но и продуцентами витаминов группы В, антибиотических веществ, подавляющих развитие туберкулезной палочки и других патогенных микроорганизмов. Продукты жизнедеятельности дрожжей активизируют развитие молочнокислых бактерий. Некоторых дрожжи используются в производстве масла, так как предотвращают развитие на его поверхности микроскопических грибов и, таким образом, повышают стойкость масла в процессе хранения.

С другой стороны, дрожжи являются вредителями производства многих молочных продуктов. Интенсивное развитие дрожжей незаквасочного происхождения нередко приводит к вспучиванию, изменению вкуса творога, сметаны, сладких творожных изделий, обильному газообразованию сгущенного молока с сахаром (бомбаж банок), возникновению спиртового вкуса и запаха, а также к вспучиванию сыров.

1.3. Уксуснокислые бактерии
Систематическая принадлежность уксуснокислых бактерий и их морфологические свойства

Относятся к роду Acetobacter, в который входят 11 видов, типовым из которых является Acetobacter aceti.

Уксуснокислые бактерии (ацетобактерии), выделенные из молочных продуктов, являются подвижными грамотрицательными палочками, которые располагаются поодиночке, попарно, цепочками. Спор и капсул не образуют.

Ацетобактерии осуществляют уксуснокислое брожение – окисление спирта в аэробных условиях в уксусную кислоту:
СН₃СН₂ОН + О₂ ® СН₃СООН + Н₂О + Е

ЭТИЛОВЫЙ СПИРТ УКСУСНАЯ КИСЛОТА
Физиологические свойства уксуснокислых бактерий

Уксуснокислые бактерии являются строгими аэробами. Оптимальная температура роста 30⁰С, температурные пределы развития 5-42⁰С. Ацидофилы (оптимум рН 5,4-6,3, но могут расти при рН 4,0-4,5). Растут на простых и сложных питательных средах, большинство штаммов не нуждается в витаминах. Этанол и молочная кислота являются хорошими источниками углерода. Способны окислять молочную и уксусную кислоту до диоксида углерода и воды (сверхокисление). Хорошо окисляют также многие аминокислоты, лактозу не гидролизуют.

Пигментов не образуют, но клеточная масса может быть розовой из-за наличия порфиринов; некоторые штаммы образуют коричневый водорастворимый пигмент.

На жидких подкисленных средах образуют пленку. В молоке развиваются плохо и кислоты не образуют.

Местообитание: на фруктах, овощах, в скисших фруктовых соках, в уксусе, алкогольных напитках.
Роль ацетобактерий в формировании качества молочных продуктов может быть как положительной, так и отрицательной. С одной стороны, уксуснокислые бактерии входят в состав естественной симбиотической закваски для кефира и придают кефиру при умеренном развитии специфический вкус и аромат. С другой стороны, развитие этих бактерий в сметане, твороге, простокваше приводит к появлению нежелательного запаха и привкуса уксусной кислоты и ослизнению продукта.
1.4 Пропионовокислые бактерии
Систематическая принадлежность пропионовокислых бактерий и их морфологические свойства

Пропионовокислые бактерии относятся к семейству Propioni-bacteriaceae, роду Propionibacterium, который включает 8 видов. В молочной промышленности, в частности, в сыроделии, наиболее часто используют Propionibacterium shermanii.

Пропионовокислые бактерии представляют собой мелкие неподвижные, не образующие спор и капсул полиморфные палочки. Клетки могут быть кокковидными, удлиненными, раздвоенными или разветлеными. Располагаются одиночно, попарно, короткими цепочками, в виде букв V или Y или в виде китайских иероглифов

Пропионовокислые бактерии являются возбудителями пропионовокислого брожения – процесса сбраживания моносахаров, молочной и яблочной кислот, глицерина, пептонов и других веществ в пропионовую и уксусную кислоты, диоксид углерода и воду:
3С₆Н₁₂О₆ ® 4СН₃СН₂СООН + 2СН₃СООН + 2СО₂­ + 2Н₂О + Е

ГЛЮКОЗА ПРОПИОНОВАЯ КИСЛОТА УКСУСНАЯ КИСЛОТА
Физиологические свойства

Пропионовокислые бактерии являются факультативными анаэробами: они могут развиваться в аэробных и анаэробных условиях, хотя большинство штаммов лучше растут в строго анаэробных условиях. Оптимальный рост наблюдается при температуре 30-37⁰С и рН около 7. Для своего роста требуют наличия в среде витаминов (пантотеновой кислоты, тиамина и биотина), белков, аминокислот, но могут развиваться и на средах с внесением неорганических соединений азота (например, солей аммония). В молоке пропионовокислые бактерии развиваются медленно и свертывают его через 5-7 дней.
Местообитание: желудочно-кишечный тракт жвачных животных, молоко и молочные продукты.
Роль в формировании качества молочных продуктов

Используются в производстве твердых сыров с длительным сроком созревания: сбраживают молочную кислоту, которая образуется при сбраживании лактозы молочнокислыми бактериями, в пропионовую и уксусную кислоту. Эти кислоты придают сырам острый вкус, а образующийся в процессе брожения диоксид углерода формирует рисунок сыра. Кроме того, пропионовокислые бактерии, являясь активными продуцентами витамина В₁₂, обогащают сыры этим витамином.
1.5 Бифидобактерии
Систематическая принадлежность бифидобактерий,

их морфологические и физиологические свойства

Бифидобактерии относятся к семейству Actinomycetaceae, роду Bifidobacterium, который включает более 20 видов. Типовым видом является Bifidobacterium bifidum.

Бифидобактерии представляют собой чрезвычайно вариабельные мелкие палочки – прямые, изогнутые, разветвленные, раздвоенные V- или Y-формы, булавовидные, лопатовидные. Грамположительные, спор и капсул не образуют.

По отношению к кислороду бифидобактерии являются строгими анаэробами, однако в процессе культивирования они приобретают способность развиваться в присутствии небольшого количества кислорода. Оптимальной является температура 36-38⁰С, температурные пределы роста 20-50⁰С. Оптимальное значение активной кислотности 6-7.

Бифидобактерии культивируют на молоке, гидролизованном молоке или на гидролизате казеина, а также на печеночном бульоне с добавлением ростовых веществ (дрожжевого автолизата, кукурузного экстракта, цистеина и др.).

Большинство штаммов бифидобактерий не сквашивают молоко или сквашивают его через 4 суток и более. Однако в процессе культивирования биохимическая активность этих бактерий повышается и свертывание молока происходит через 24-36 часов.

Бифидобактерии сбраживают глюкозу, галактозу, фруктозу, лактозу и др. При сбраживании глюкозы образуются уксусная, молочная кислоты, небольшое количество муравьиной и янтарной кислот.

Местообитание: Бифидобактерии являются облигатной микрофлорой кишечника.

Выполняют ряд полезных для организма функций:

·
Оказывают положительное влияние на структуру слизистой оболочки кишечника и ее адсорбционную способность;

·
Активно синтезируют витамины группы В, аскорбиновую кислоту, витамин К;

·
Образуют из неорганических соединений азота некоторые незаменимые аминокислоты (например, аланин, валин, аспарагин);

·
Создают кислую реакцию среды в кишечнике;

·
Обладают антагонистической активностью против патогенных микроорганизмов – возбудителей кишечных инфекций;

·
Способствуют лучшему усвоению солей кальция, витамина Д, железа.

В связи с вышесказанным, бифидобактерии в настоящее время нашли широкое применение при создании новых молочных продуктов детского и лечебно-профилактического питания, а также используются в качестве пробиотиков для животных, так как способствуют нормализации микрофлоры кишечника.
Вопросы для самопроверки

1.
Какова систематическая принадлежность молочнокислых бактерий?

2.
Охарактеризуйте морфологические свойства молочнокислых стрептококков, лейконостоков, молочнокислых палочек.

3.
В чем отличие гомоферментативного молочнокислого брожения от гетероферментативного?

4.
Перечислите виды гомоферментативных молочнокислых бактерий.

5.
Какие виды гетероферментативных молочнокислых бактерий Вам известны?

6.
Где обитают молочнокислые бактерии?

7.
Какова роль молочнокислых бактерий в формировании качества молочных продуктов?

8.
Какие дрожжи встречаются в молоке и молочных продуктах?

9.
На какие группы делятся дрожжи в зависимости от способности сбраживать лактозу?

10.
Какова роль дрожжей в формировании качества молочных продуктов?

11.
В каком продукте уксуснокислые бактерии входят в состав полезной микрофлоры?

12.
Какова роль пропионовокислых бактерий в формировании качества твердых сыров?

13.
Перечислите морфологические и физиологические свойства бифидобактерий.

14.
Какую роль выполняют бифидобактерии в организме?

 

Тема 2

ПРЕДСТАВИТЕЛИ ТЕХНИЧЕСКИ ВРЕДНОЙ МИКРОФЛОРЫ И ПРОЦЕССЫ ИМИ ВЫЗЫВАЕМЫЕ
2.1 Гнилостные бактерии

2.2 Микроскопические грибы

2.3 Бактериофаги
2.1 Гнилостные бактерии
Гниение (аммонификация) – процесс глубокого разложения белков микроорганизмами.

Разложение белков происходит ступенчато:

·
Под действием внеклеточных протеолитических ферментов белки расщепляются вначале до пептонов, затем до полипептидов и далее до аминокислот;

·
Образовавшиеся аминокислоты диффундируют внутрь клеток и могут быть использованы как для конструктивного, так и для энергетического обмена.

Расщепление аминокислот происходит путем дезаминирования (отщепления аминогруппы с выделением аммиака) и декарбоксилирования (отщепления декарбоксильной группы с выделением диоксида углерода). В результате образуются органические кислоты (например, масляная, уксусная, пропионовая, окси- и кетокислоты), а также высокомолекулярные спирты.

В дальнейшем образование конечных продуктов зависит от условий протекания процесса и вида микроорганизма-возбудителя гниения.

Аэробное гниение

Протекает в присутствии кислорода. Конечными продуктами аэробного гниения являются кроме аммиака и диоксида углерода вода, а также сероводород и меркаптаны (обладающие запахом тухлых яиц).

Анаэробное гниение

Протекает в анаэробных условиях. Конечными продуктами анаэробного гниения являются продукты декарбоксилирования и дезаминирования аминокислот: индол, крезол, фенол, скатол (дурно пахнущие вещества), диамины, производные которых являются трупными ядами и могут вызвать пищевые отравления, а также аммиак, диоксид углерода.
Возбудители гниения

Наиболее активными возбудителями гниения являются бактерии. Среди них есть спорообразующие и бесспоровые, аэробные и анаэробные бактерии. Большинство из них являются мезофилами, но встречаются также и психрофилы, и термофилы. Многие гнилостные бактерии отрицательно реагируют на кислую реакцию среды и содержание в ней поваренной соли.

Гнилостные бактерии широко распространены в природе: встречаются в почве, воде, воздухе, кишечнике человека и животных, на пищевых продуктах.

Возбудители аэробного гниения

Аэробные спорообразующие бактерии относятся к семейству Bacillaceae, роду Bacillus. Это грамположительные палочки, образующие термоустойчивые споры. Палочки в зависимости от вида могут располагаться поодиночке, попарно и цепочками. В молоке и молочных продуктах чаще всего встречаются Bacillus subtilis, Bacillus polymyxa, Bacillus megaterium, Bacillus coagulans, Bacillus stearother-mophilus. Многие аэробные спорообразующие бактерии вызывают пороки молочных продуктов (горький вкус, преждевременное свертывание молока без повышения кислотности и др.).

Бесспоровые факультативно-анаэробные гнилостные бактерии представляют семейство Enterobacteriaceae родов Proteus (Proteus vul-garis) и Ecsherichia (Ecsherichia coli). Это грамотрицательные бесспоровые палочки, располагающиеся поодиночке. Капсул не образуют. В молочных продуктах вызывают пороки: нечистый вкус, горький вкус, коричневые пятна на корке голландского сыра и др.

Бесспоровые гнилостные пигментообразующие бактерии видов Pseudomonas fluorescens (флуоресцирующая палочка), Pseudomonas aerogenosa (синегнойная палочка), Serratia marcescens (чудесная палочка). Это грамотрицательные палочки, спор и капсул не образуют. Располагаются поодиночке. Психрофилы. Вызывают пороки цвета, изменяют вкус и запах молочных продуктов при длительном хранении их в охлажденном состоянии.

Возбудители анаэробного гниения относятся к семейству Bacillaceae, роду Clostridium (маслянокислые бактерии). В молоке и молочных продуктах наиболее часто встречаются следующие виды: Clostridium perfringens, Clostridium putrificum, Clostridium sporogenes, Clostridium butiricum, Clostridium subterminalis. Это крупные подвижные грамположительные палочки, образующие устойчивые споры. При образовании спор клетки приобретают форму веретена (если споры располагаются в центре клетки) или форму барабанной палочки. Палочки могут располагаться поодиночке и цепочками. Главной особенностью маслянокислых бактерий является то, что они относятся к строгим (облигатным) анаэробам, т.е. могут расти и развиваться только без доступа воздуха (кислород для них является ядом).

Клостридии вызывают пороки вкуса, запаха и консистенции молочных продуктов. Так, в производстве сыров эти микроорганизмы вызывают их позднее вспучивание: сыр приобретает неправильный щелевидный рисунок, размягченную, губчатую консистенцию, неприятный салистый запах.

Помимо того, что клостридии активно разлагают белки, они являются возбудителями маслянокислого брожения – анаэробного окисления органических веществ (углеводов, спиртов, аминокислот) в масляную кислоту:

С₆Н₁₂0₆ ® СН₃СН₂СН₂СООН + 2СО₂­ + Н₂­ + Е

ГЛЮКОЗА МАСЛЯНАЯ КИСЛОТА
Масляная кислота придает молочным продуктам прогорклый вкус, а образуемые газы (диоксид углерода, молекулярный водород) вызывают бомбаж баночных молочных консервов.

2.
Микроскопические грибы

 

Микроскопические грибы широко распространены в производстве молочных продуктов. Они вызывают плесневение продуктов при хранении.

Наиболее часто встречаются микроскопические грибы следующих родов: Oidium (Oidium lactis), Aspergillus, Penicillium, Alternaria, Cladosporium, Catenularia.

Грибы относятся к надцарству эукариот, царству Mycota (Mycetes), отделу истинных грибов.

Грибы – аэробы, но могут расти и в глубине продукта при наличии пустот и минимальном доступе воздуха. Мезофилы, но могут развиваться в очень широком температурном диапазоне (термотолерантны), например, при низких температурах – от +5 до -2⁰С. Являются ацидофилами, т.к. предпочитают кислую реакцию среды. Споры грибов погибают при пастеризации молока, но устойчивы к дезинфицирующим растворам.
Все микроскопические грибы активно разлагают белки (см. п. 2.1) и молочный жир.

Окисление жира микроскопическими грибами начинается с гидролиза жира под действием липолитических экзоферментов до глицерина и высших жирных кислот. Этот процесс не обеспечивает микроорганизмы энергией, поэтому образовавшиеся продукты гидролиза используются в качестве энергетического материала. Процесс окисления глицерина и высших жирных кислот протекает только в аэробных условиях. Глицерин быстро окисляется до диоксида углерода и воды. Окисление высших жирных кислот идет медленно. В процессе окисления образуются промежуточные продукты: кетоны, альдегиды, оксикислоты, которые придают окисленному жиру прогорклый вкус.

Некоторые грибы в процессе роста на пищевых продуктах образуют ядовитые вещества: мико- и афлотоксины, поэтому могут являться возбудителями пищевых интоксикаций.

Некоторые виды гриба Penicillium, такие как Penicillium roqui-forti, Penicillium camamberti, Penicillium candidum, называются «благородными плесенями». Они используются в производстве некоторых видов мягких сыров, придавая сыру своеобразные вкус, обусловленный изменением молочного сахара, белковых веществ, молочного жира и образованием летучих жирных кислот.

Бактериофаги

Бактериофаги являются вирусами бактерий. Они не имеют клеточного строения, а величина их частиц измеряется в нанометрах (1 нм=10^-9м). Состоят бактериофаги из нуклеиновой кислоты, покрытой белковой оболочкой. Имеют булавовидную форму. Основным свойством бактериофагов является их специфичность.

Фаги устойчивы к воздействию высоких температур. Они выдерживают режимы пастеризации молока при 75⁰С в течение 15 секунд.

Хорошо переносят замораживание и длительное хранение (годами) в высушенных субстратах.

Фаги обладают высокой чувствительностью к кислотам. Ультрафиолетовое облучение и ионизирующая радиация вызывают их инактивацию, а в более низких дозах – мутации.
Бактериофаги вызывают лизис (растворение) бактерий, используемых в производстве молочных продуктов, в результате чего увеличиваются сроки выработки продукта, ухудшается его качество.

При производстве кисломолочных продуктов наибольшее значение имеют фаги, поражающие мезофильные молочнокислые стрептококки: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetilactis. Обнаружены бактериофаги, поражающие Streptococcus thermophilus и молочнокислые палочки. Однако среди этих микроорганизмов бактериофаги встречаются очень редко.
Различают 2 вида фагов: вирулентные и умеренные.

При воздействии вирулентного фага цикл развития его в клетке завершается лизисом клетки и образованием фагового потомства.

При инфекции клеток умеренными фагами (профагами) нуклеиновая кислота фага встраивается в генетический аппарат клетки, не принося ей вреда. При размножении бактерий происходит синтез не только ДНК клетки, но и нуклеиновой кислоты фага. Потомство клетки, содержащей профаг, называется лизогенной культурой. Под действием на лизогенную культуру внешних факторов умеренный фаг может превратиться в вирулентный и вызвать лизис клеток бактерий.

Лизогенные штаммы молочнокислых бактерий являются постоянным местообитанием бактериофагов и основным источником их попадания в производство. Источниками инфицирования производства бактериофагами являются также молоко, закваски, кисломолочные продукты, оборудование, воздух, молочная сыворотка.

Основными условиями, способствующими развитию бактериофагов, являются: непрерывное ведение технологического процесса; кислая реакция среды, добавление СаСl₂; разбрызгивание сыворотки; перемешивание.

Основные пути предупреждения развития бактериофага:

·
Поддержание асептических условий при производстве заквасок. Асептическое изготовление заквасок предусматривает абсолютную стерильность, достаточно высокое нагревание молока (проводится при температуре не менее 90⁰С.), самую тщательную мойку и дезинфекцию всех установок для производства заквасок.

·
Частая смена заквасок. Закваски необходимо использовать в течение нескольких дней, а затем применять закваску с похожими свойствами. Для смены необходимо иметь от 3 до 8 заквасок.

·
Чередование в заквасках штаммов, нечувствительных к большому количеству типов бактериофагов.

·
Исключение из заквасок лизогенных штаммов.

·
Применение питательных сред, тормозящих развитие бактериофага. Основано на том, что вирулентность фагов зависит от присутствия кальция. Это объясняется тем, что частицы фага и бактерии имеют одинаковых электрический заряд и в отсутствие ионов кальция они взаимно отталкиваются.

·
Добавление в среду иммунного молока, т.е. молока, полученного от коров, иммунизированных бактериофагами, и содержащее специфические противофаговые антитела.

·
Предотвращение разбрызгивания сыворотки.

·
Тщательная мойка и дезинфекция оборудования, стен помещений растворами хлорной извести.

 

Вопросы для самопроверки

1.
Что такое гниение? Как протекает этот процесс?

2.
Что представляют собой процессы дезаминирования и декарбоксилирования аминокислот?

3.
Какие конечные продукты образуются при аэробном гниении?

4.
Перечислите продукты, которые образуются в результате анаэробного гниения?

5.
Какие гнилостные спорообразующие аэробные бактерии Вам известны?

6.
Гниение какого вида вызывают бесспоровые факультативно-анаэробные гнилостные бактерии?

7.
Каков химизм маслянокислого брожения? Охарактеризуйте микроорганизмы-возбудители этого процесса.

8.
Какие микроскопические грибы чаще всего встречаются в молоке и молочных продуктах? Какие процессы они вызывают?

9.
Каким образом протекает процесс окисления жиров микроскопическими грибами?

10.
Что такое бактериофаги? В чем отличие вирулентных и умеренных фагов?

11.
Дать определение «лизогенной культуре» бактерий.

12.
Перечислите основные пути предупреждения развития фагов в производстве молока и молочных продуктов.

Тема 3