Лабораторная работа № 15 Микробиологическое исследование молока, заквасок и кисломолочных продуктов

Цель работы: ознакомиться с полезной микрофлорой заквасок и классификацией кисломолочных продуктов в зависимости от состава микрофлоры заквасок. Ознакомиться с микробиологическими методами контроля качества заквасок и кисломолочных продуктов. Освоить метод микроскопического исследования заквасок и кисломолочных продуктов на наличие посторонней микрофлоры.

Оборудование, материалы: Микроскоп; спиртовка; предметные стекла; бактериологические петли; иммерсионное масло; краска Муромцева; фильтровальная бумага; лоток с рельсами; промывалка. Кисломолочные продукты (кефир, сметана, творог, ряженка, йогурт, кисломолочный бифидопродукт, кисломолочный продукт с ацидофильной палочкой); жидкие закваски на стерильном молоке.

Краткие теоретические положения

Закваски – чистые культуры или смесь чистых культур молочнокислых бактерий, вносимые в молоко с целью получения высококачественных кисломолочных продуктов. Закваски используются также в производстве маргарина.

На заводах и в лабораториях по производству бактериальных препаратов выпускают жидкие и сухие бактериальные концентраты, а также маточные закваски в виде сухих и жидких заквасок. Производственные закваски используют в производстве кисломолочных продуктов. Получают в отделениях чистых культур или в специальном боксе при микробиологической лаборатории предприятия.

Морфологические свойства некоторых бактерий, входящих в состав микрофлоры заквасок

Молочнокислые стрептококки. Представляют собой шаровидные или овальные клетки размером до 1–2 мкм в диаметре, располагающиеся короткими цепочками или попарно. Молочнокислые стрептококки неподвижны, спор и капсул не образуют, по Граму окрашиваются положительно. Клетки ароматобразующих стрептококков (Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus) мельче, чем клетки молочного и сливочного стрептококков (Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris), а клетки термофильного стрептококка (Streptococcus thermophilus) самые крупные.

К гомоферментативным относятся молочный и сливочный стрептококки, а к гетероферментативным – ароматические стрептококки.

Промежуточное положение между гомоферментативными и гетероферментативными молочнокислыми стрептококками занимает термофильный стрептококк, поэтому его иногда называют среднегетерогенным видом (рисунок 21).

Рисунок 21 – Молочнокислые стрептококки: а – молочный стрептококк; б – сливочный стрептококк; в – термофильный стрептококк

Молочнокислые палочки

Лактобактерии представляют собой палочки, одиночные, соединенные попарно и цепочками размером (4–10 х 0,5–0,6) мкм. Они неподвижны, спор и капсул не образуют, по Граму красятся положительно.

Молочнокислые палочки относятся к роду Lactobacillus, включающему три подрода: термобактерии, стрептобактерии и бета-бактерии. Термо- и стрептобактерии являются гомоферментативными, а бета-бактерии – гетероферментативными молочнокислыми палочками. К термобактериям относятся 8 видов палочек, наиболее известными из которых являются Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus. Подрод стрептобактерий включает 7 видов, среди которых в молочной промышленности используются Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum. В подрод бета-бактерий входят 11 видов палочек, наиболее изученными из которых являются Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum.

Клетки стрептобактерий мельче, чем клетки термобактерий, и часто располагаются в виде цепочек. Бета-бактерии имеют наиболее мелкие и тонкие клетки.

Рисунок 22 – Молочнокислые палочки: а – болгарская палочка; б – ацидофильная палочка; в – сырная палочка

Характеристика микрофлоры некоторых кисломолочных продуктов

Кефир готовится с использованием естественной симбиотической закваски – кефирного грибка. Кефирные грибки – прочное симбиотическое образование. Они имеют всегда определенную структуру и передают свои свойства и структуру последующим поколениям. Они имеют неправильную форму, сильноскладчатую или бугристую поверхность, консистенция их упругая, мягко-хрящеватая, размеры от 1–2 мм до 3–6 см и более. В состав кефирного грибка входят ряд молочнокислых бактерий: мезофильные молочнокислые стрептококки видов Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris; ароматобразующие бактерии видов Streptococcus diacetylactis, Leuconostoc dextranicum; молочнокислые палочки рода Lactobacillus; уксуснокислые бактерии; дрожжи. При микроскопировании срезов кефирного грибка обнаруживаются тесные переплетения палочковидных нитей, которые образуют строму грибка, удерживающую остальные микроорганизмы.

Процесс сквашивания и созревания кефира ведут при температуре плюс 20–22 С в течение 10–12 часов.

Творог, сметана. При приготовлении этих продуктов процесс сквашивания молока проводят при температуре плюс 30 0С в течение 6–8 часов. В состав микрофлоры этих продуктов входят гомоферментативные стрептококки: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris; гетероферментативные ароматобразующие стрептококки: Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus и ароматобразующие лейконостоки вида Leuconostoc dextranicum. Гомоферментативные молочнокислые стрептококки и гетероферментативный ароматический стрептококк Streptococcus diacetylactis входят также в состав микрофлоры закваски для маргарина. На рисунке 22 представлены представители молочнокислых бактерий.

Продукты лечебно-профилактического назначения. К ним относятся: ацидофильное молоко, ацидофилин, ацидофильно-дрожжевое молоко, ацидофильная паста, детские ацидофильные смеси, кисломолочные продукты с использованием бифидобактерий. Использование бактерий рода Lactobacillus acidophilus в производстве продуктов детского и диетического питания обусловлено наличием у них способности выделять специфические антибиотические вещества, подавляющие рост бактерий группы кишечной палочки, дизентерийной палочки, сальмонелл, коагулазоположительных стафилококков и др. Бактерицидные свойства ацидофильной палочки усиливаются в присутствии молочной кислоты. Основным пороком кисломолочных продуктов с использованием ацидофильных палочек является перекисание продукта. Это происходит в том случае, когда не проводят быстрого охлаждения продукта. Продукты, обогащенные бифидобактериями, характеризуются высокими диетическими свойствами, так как содержат ряд биологически активных соединений: свободные аминокислоты, летучие жирные кислоты, ферменты, антибиотические вещества, микро- и макроэлементы.

Порядок выполнения работы

Бактериологическое исследование молока.

Цель занятия: Освоить методы исследования молока и молочных продуктов.

Материалы и оборудование: микроскопы, предметные стекла, спиртовки, мерные пипетки, питательная среда (МПА), дистиллированная вода, бактериологические петли, водяная баня, р-р метиленовой сини, термометр, молоко в пробирках, для изучения молочнокислых бактерий – многодневный кефир, сметана, простокваша.

Задание

1. Определить общее количество микроорганизмов в молоке методом последовательных разведений.

2. Постановка реакций на редуктазу с метиленовой синью.

3. Определить пороки молока (молоко свежее, молоко, кефир, простокваша, сметана домашнего хранения).

4. Микроскопирование препарата и зарисовка в тетрадь.

Молоко является хорошей питательной средой для развития и размножения микроорганизмов, поэтому в нем находится большое количество микробов. В молоко они попадают с молочной железы и кожного покрова животных, с рук доярок, из воздуха и посуды.

Для определения общего количества микроорганизмов в молоке производят посев разведения молока 1:100, 1:1000, 1:10000 на МПА. Разведение молока проводят стерильной водой или 0,9 % раствором хлоридом натрия. Из приготовленных разведений, соблюдая стерильность, по 1 мл вносят в чашку Петри со стерильным застывшем МПА, легким вращением чашки Петри, распределить жидкость равномерно по питательной среде, перевернуть чашку Петри вверх дном и написать разведение. Поместить в термостат с температурой 37 0С на 48 часов при комнатной температуре на 3-4 суток. Затем подсчитать число выросших колоний и умножить их на величину разведения, получить число микроорганизмов в 1 мл молока.

Цифры, полученные из всех разведений, суммируют и находят среднюю величину.

Редуктаза – фермент микроорганизмов, чем больше микробов в молоке, тем больше выделяется фермент 2-редуктазы, значит выше загрязненность.

Берут 0,5 мл рабочего раствора метиленовой сини, смешивают с 10 мл молока, закрывают пробирки резиновыми пробками и ставят на водяную баню при температуре плюс 38–40 0С. Изменение краски, учитывают через 20 минут и 5 часов. В зависимости от времени обесцвечивания метиленовой синий молоко делят на 4 класса, а результат сверяют с таблицей.

Пороки молока:

1. Прогреть молоко при температуре плюс 50–60 0С и поставить в холодильник на 1–2 недели. Молоко от развития бактерий, разлагающих белок, станет горьким на вкус с неприятным запахом.

2. Молоко без нагревания поставить на 2 недели в холодильник. На поверхности молока появляются синие и красные пятна, в синих пятнах – гнойные палочки, в красных – чудесные палочки.

3. Молоко в обычных условиях поставить на 4–5 дней и по характеру его закисания и газообразования определить, что в нем развивается: дрожжи (будет выделяться газ) или кишечная палочка (молоко становится слегка тягучим).

4. Простерилизовать молоко при температуре плюс 50–60 0С в течение 5 минут и оставить при комнатной температуре. Брожение и газообразование дадут масляно-кислые бактерии.

Оформление и анализ результатов исследований

Студенты конспектируют теоретический материал. Рассматривают анализируемые продукты под микроскопом. При этом обращают внимание на качественный состав полезной микрофлоры и наличие посторонних микроорганизмов. Микроскопическую картину зарисовывают и под каждым рисунком делают вывод о качестве исследованного образца.

Контрольные вопросы

1. Какими морфологическими признаками характеризуются молочнокислые стрептококки?

2. Что такое закваски? Из чего готовятся производственные закваски на молочных предприятиях?

3. Какими морфологическими признаками характеризуются молочнокислые палочки?

4. Перечислите группы кисломолочных продуктов в зависимости от состава микрофлоры заквасок.

5. Какие продукты готовят с использованием ацидофильных палочек и бифидобактерий? В чем ценность этих продуктов?

6. Что такое редуктаза молока?

7. Источники микробного загрязнения

8. Пороки молока.