Педколледж_Бинятова_Суменко_Молочнокислые бактерииx

Департамент образования города Москвы
Государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение города Москвы
«Педагогический колледж №18 Митино»
ул.Митинская, дом 45 к.3.
«Приготовление продуктов питания с помощью живых
организмов»
Проектная работа
Исполнители: Бинятова Мария, Суменко Ксения,
ученицы 10 класса
Руководитель: Капранова Марина Константиновна
Москва 2015
Содержание:
1) Актуальность, цель, задачи работы.
2) Обзор источников литературы по выбранной теме.
3) Методика приготовления йогурта в домашних условиях.
4) Выводы.
5) Список использованной литературы.
2
В современном мире при покупке продуктов следует обращать
внимание на состав данного продукта. От количества красителей,
наполнителей, консервантов возникает ощущение, что продукт был сделан на
химическом заводе. Люди, заботящиеся о своем здоровье, стараются
выращивать культурные растения самостоятельно, покупать продуты
животноводства у фермеров или знакомых крестьян. Большое внимание
уделяется самостоятельному приготовлению продуктов питания, в том числе
с помощью живых организмов. Такими организмами могут являться
бактерии. Бактерии сопровождают человечество на протяжение всей его
истории и еще с древних времён люди используют их при приготовлении
продуктов
Цель работы: изучить условия действия молочнокислых бактерий при
приготовлении продуктов питания
Задачи были поставлены следующие:
1.
Изучение прокариот на примере молочнокислых бактерий.
2.
Изучение видов бактерий, участвующих в приготовление
молочнокислых продуктов.
3.
Овладение методикой приготовления молочнокислых
продуктов (йогурта) в домашних условиях.
.
Работа состоит из двух частей.
В теоретической части освещены вопросы, касающиеся истории
открытия, форм, видов бактерий. Собрана и обработана информация о
важнейших кисломолочных продуктах и их широком применении в
жизнедеятельности человека.
В приведены данные качественного и количественно состава
наиболее распространенных и привлекательных молочнокислых
продуктов. Результаты исследования легли в основу получения в
домашних условиях полезного продукта йогурта. Опыты доказали, какие
3
продукт является «живым». В процессе подготовки работы использованы
разные
источники информации.
Материалы: прибор для изготовления йогурта(йогуртница), молоко
пастеризованное, молоко ультрапастеризованное, йогурты и йогуртные
продукты.
Методы: изучение литературы, изучение практических методик,
практическая работа.
История открытия бактерий (прокариот)
Бактерии – это очень древние организмы, занявшие все среды
обитания. Но открыты они были сравнительно недавно, в XVII в.
Первым человеком, увидевшим микроорганизмы, был голландец Антонио
Ван Левенгук. Заинтересовавшись строением льняного волокна, он
отшлифовал для себя несколько грубых линз. Поместил их в оправы из
серебра. Таким образом, появилась первая лупа. С помощью такой лупы
Левенгук впервые увидел бактерий. Вот выдержка из его письма в
Лондонское Королевское общество: «24 апреля 1676 г. я посмотрел на воду…
и с большим удивлением увидел в ней огромное количество мельчайших
живых существ…». Так зародилась наука – микробиология.
Первым, кто увидел микрофлору кисломолочных продуктов, был
француз Луи Пастер. Исследуя под микроскопом кислое молоко, Пастер
обнаружил в нем очень маленькие "шарики" и "палочки". Наблюдая за ними,
Пастер убедился в том, что «шарики и палочки» в кислом молоке растут, и
количество их быстро увеличивается. «, следовательно, они размножаются", решил Пастер. Добавляя ничтожное количество кислого молока,
содержащего «шарики и палочки», в свежее молоко, Пастер вызывал его
сквашивание, то есть молочнокислое брожение. Эти исследования вызвали
большой интерес к этой теме. Усилиями ученых микробиологов были
изучены как физиология самих микроорганизмов, так и биохимические
процессы брожения и гниения, вызываемые бактериями. Нормальными
4
обитателями даже хорошего молока считаются кисломолочные бактерии,
дрожжи. В теплом молоке бактерии очень быстро размножаются: каждые
полчаса может разделиться пополам и дать две новые. Таким образом, в
течение короткого времени количество бактерий в 1мм теплого молока
может достигнуть нескольких миллионов, что отразится на его качестве - оно
скиснет, если в нем преобладают молочнокислые бактерии, или приобретет
неприятный вкус в случае развития нежелательных бактерий, например,
пептонизирующих.
Формы бактерий
Формы бактерий довольно разнообразны. Вот неполный перечень
известных форм, обнаруженных учеными – микробиологами при помощи
электронного микроскопа. (фотографии форм бактерии см. приложение)
ФОРМЫ БАКТЕРИЙ
Кокки – шарообразные одиночные
бактерии
Диплококки – шарообразные бактерии
сцепленные попарно.
Стрептококки – шарообразные
бактерии, сцепленные в цепочку в
виде бус.
Сарцины – шарообразные бактерии,
имеющие вид плотных пачек.
Палочки (бациллы) – одиночно
расположенные бактерии прямой
формы.
Стафилококки- сцепления кокков в
виде виноградной грозди.
Вибрионы – дугообразные изогнутые
бактерии.
Спириллы – бактерии с вытянутой
шпорообразно извитой формой
5
Виды бактерий
К классификации бактерий подходят по разным параметрам.
По выполняемым функциям:

Бактерии гниения

Почвенные бактерии

Молочнокислые бактерии

Уксуснокислые бактерии

Бактерии спиртового брожения

Патогенные (болезнетворные) бактерии
По типу питания:

Гетеротрофные

Автотрофные (хемосинтетики и фотосинтетики)
По отношению к кислороду:

Аэробные

Анаэробные
6
Молочнокислые бактерии - представители прокариот
Структура йогуртовых бактерий.
бактерий.
Строение молочнокислых бактерий
•
•
•
а-хромосомный материал
б- оболочка
в - мембрана
Молочнокислые бактерии, как и все прокариоты не имеют ядра.
Носителем
наследственной информации выступает спиральная нить ДНК,
локализованная
содержимое
в
цитоплазме.
ограничено
От
оболочкой
окружающей
и
тонкой
среды
внутреннее
цитоплазматической
мембраной.
Все молочнокислые бактерии относятся к двум родам:
1.
Род Streptococcus вид Streptococcus Lactis — это кокки
овальной формы 0.8-1.2 мкм, которые образуют цепочки различной
длины. При старении цепочка дробится.
Вид Streptococcus diacetilactis — это более мелкие кокки, диаметр
которых 0.5-0.7 мкм. Они образуют цепочки различной длины,
продукты жизнедеятельности которых придают аромат продукту.
2.
Род Lactobacillus — представляет собой палочковидные
клетки:6- 8 мкм длиной, образующие короткие цепочки.
Неспорообразующие.
Наиболее широко распространены:
a.
Lactobacillus bulgaricum.
b.
Lactobacillus acidophillum.
7
Краткие сведения о составе кисломолочных продуктов
Продукты, приготовляемые бактериями
Кисломолочные продукты получают сквашиванием молока или сливок
чистыми культурами молочнокислых бактерий, иногда с участием дрожжей
и уксуснокислых бактерий. В процессе сквашивания протекают сложные
микробиологические и физико-химические процессы, в результате которых
формируются вкус, запах, консистенция и внешний вид готового продукта.
К кисломолочным продуктам относятся кисломолочные напитки,
сметана, творог и творожные изделия. К кисломолочным напиткам относятся
различные виды простокваш (обыкновенная, мечниковская, южная
ацидофильная, варенец, ряженка, йогурт и др.), кефир (жирный, таллинский
нежирный и др.), кумыс (из кобыльего, коровьего молока и др.),
ацидофильные напитки (ацидофилин, ацидофильное и ацидофильнодрожжевое молоко и др.) Производятся кисломолочные напитки с сахаром,
фруктово-ягодными сиропами и другими наполнителями.
Заквасками называют чистые культуры или смесь культур
микроорганизмов, используемых при изготовлении кисломолочных
продуктов, кисло сливочного масла и сыров.
Чаще в качестве заквасок применяют молочнокислые и
пропионовокислые бактерии, иногда плесневые грибы. В состав
естественной симбиотической закваски для кефира кроме молочнокислых
бактерий входят также дрожжи и уксуснокислые бактерии.
Основную микрофлору сквашивания вносят с закваской, однако
остаточная микрофлора пастеризованного молока также размножается в
процессе сквашивания. Часть микрофлоры не заквасочного происхождения
активизируется в присутствии микроорганизмов закваски, часть подавляется,
а некоторые микроорганизмы, например, бактериофаг, подавляют развитие
микрофлоры закваски. Интенсивность размножения всей микрофлоры
кисломолочных продуктов и конечное ее соотношение зависят во многом от
8
качества молока, температуры и длительности сквашивания (созревания),
скорости и конечной температуры охлаждения.
Основные кисломолочные продукты в зависимости от применяемых
при их производстве заквасочных микроорганизмов могут быть разделены на
пять групп, представленных ниже.
I - продукты, приготовляемые с использованием многокомпонентных
заквасок (кефир, кумыс);
II - продукты, приготовляемые с использованием мезофильных
молочнокислых стрептококков (творог, сыр домашний, сметана,
простокваша обыкновенная);
III - продукты, приготовляемые с использованием термофильных
молочнокислых бактерий (йогурт, простокваша мечниковская, южная,
ряженка, варенец и др.);
IV - продукты, приготовляемые с использованием мезофильных и
термофильных молочнокислых бактерий (сметана пониженной жирности,
творог, напитки пониженной жирности с плодово-ягодными наполнителями);
V - продукты, приготовляемые с использованием ацидофильных
палочек и бифидобактерий (ацидофильное молоко, ацидофилин,
ацидофильно-дрожжевое молоко, ацидофильная паста, бифилин, детские
ацидофильные смеси).
КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАКВАСОК
Закваски, выращиваемые в специальных научно-производственных
лабораториях, называют маточными или лабораторными. Они являются
основой для получения производственных или потребительских заквасок.
Потребительские закваски подразделяют на материнские, или
первичные; промежуточные, или вторичные, и производственные, или
третичные.
9
Материнские закваски получают при посевах маточных заквасок,
промежуточные и производственные - соответственно при посевах
материнских и промежуточных заквасок.
Различают одноштаммовые закваски, состоящие из одного штамма
микроорганизма, многоштаммовые - из нескольких штаммов одного вида и
смешанные закваски, в состав которых входят многие штаммы разных видов
микробов.
По составу микрофлоры основные закваски, применяемые в молочной
промышленности, подразделяют на 3 группы: бактериальные, грибковые и
смешанные (табл. 1).
Таблица 1. Закваски для молочной промышленности
закваски
микроорганизмы продукт
Бактериальные:
Мезофильные молочнокислые стрептококки
Термофильные молочнокислые бактерии
Бактерии, участвующие в созревании сыра
Lac.lactis, Leu.cremoris,
Lac. cremoris, Lac.diacetylactis, Leu.dextranicum
Str.thermophilus, Lbm. bulgaricum, Lbm.acidophilum, Lbm.helvtticum,
Lbm.lactis
Пропионовокислые бактерии, Lbm.casei subsp. rhamnosus,
Brevibacterium linens
Творог, сметана, простокваша, кислосливочное
масло, сыры
Мечниковская и южная простокваши, ряженка, йогурт, варенец,
ацедофилин, крупные твердые сыры
Сыры с высокой температурой второго нагревания, мягкие сыры
Грибковые
Культура рокфоракультура камамбера
Penicillium roqueforti Pen.
Сыр корфор
camambtri, Pen. candidum, Pen. album
Сыр камамбер
10
Смешанные бактериально-грибковые
Lac.lactis, Lbm.buchntri, Lbm.
brevis, Lbm.bulgaricum,Lbm.acidophilum, дрожжи Saccharomyces lactis и рода
Torulopsis, уксуснокислые бактерии
Кефир, кумыс
За рубежом закваски, состоящие из мезофильных молочнокислых
стрептококков, делят на 5 групп: так называемые нулевые (0), L, D,LD и
ароматические закваски.
Нулевые закваски содержат только Lac. Lactis и Lac.cremoris или
штаммы одного из этих видов. Селекция штаммов этих заквасок направлена
на активное кислотообразование и минимальное газообразование.
Закваски L состоят из нулевых заквасок, а также Leu. cremoris. Наряду
с молочной кислотой закваска вырабатывает диацетил, ацетоин, летучие
кислоты и CO
В заквасках D кроме представителей нулевой закваски содержится Lac.
diacetylactis. Эти закваски производят диацетил и ацетоин в большом
количестве, в них более интенсивно образуется СО.
Закваски LD состоят из молочнокислых стрептококков, входящих в
состав нулевых заквасок, а также Leu. cremoris и Lac. diacetylactis. В этих
заквасках прослеживается тенденция Lac. diacetilactis доминировать над
другими микроорганизмами.
Так называемые ароматические закваски состоят из штаммов Leu.
dextranicum, Leu. cremoris, Lac. diacetilactis, применяемых для
стимулирования ароматобразования в определенных продуктах.
Что такое «живой» и «мертвый» йогурт?
Покупая йогурт, следует помнить о том, что среди них есть «живые»
и термически обработанные. Пользу организму приносят только «живые»
йогурты, то есть приготовленные на основе молока с использованием особой
закваски (набор молочнокислых бактерий определенных штаммов). Она
обеспечивает пробиотическую микрофлору, которая является
микроорганизмов,
вызывающих
различные
11
заболевания
и
врагом
пищевые
расстройства. Благодаря молочнокислым бактериям «живой» йогурт, как и
все
кисломолочные
приостанавливает
продукты
гнилостные
такого
процессы
рода
в
(кефир,
кишечнике
простокваша),
и
повышает
сопротивляемость организма к инфекциям. Настоящий «живой» йогурт
имеет срок хранения не более трех недель и должен храниться только в
холодильнике. Часто на упаковке такого продукта есть специальная
маркировка, указывающая на содержание живой йогуртовой культуры.
Термически обработанные йогурты характеризуются более длительным
сроком хранения, а он достигается за счет термической обработки продукта,
в ходе которой заквасочные культуры погибают. По сути, это уже не
йогурты, а напитки на йогуртовой основе. Поначалу отечественный рынок
был наводнен именно такими импортными продуктами, которые назывались
йогуртами, но на самом деле таковыми не являлись. Впрочем, заявления
производителей о том, будто именно их йогурт «живее всех живых», не
гарантируют, что приобретенный вами продукт обладает полезными
свойствами. И в первую очередь – из-за особенностей его транспортировки и
хранения. Йогурт – очень нежный продукт, и привезти его издалека без
специального холодильника невозможно. «Живой» и не содержащий
консервантов йогурт рискует в дальней дороге испортиться. Стоит
температуре подняться на несколько градусов, как йогуртовые бактерии
начинают бурно размножаться – и в конце концов задыхаются от нехватки
кислорода. До покупателя этот йогурт доходит скисшим и «мертвым».
Поэтому «живые» йогурты, взятые с магазинного прилавка, зачастую
таковыми уже не являются. Сейчас в потребительской среде усиленно
насаждается понятие «долгоживущий йогурт». Из каких таких «благих
намерений» продуктовой индустрии появляются на свет подобные йогуртыдолгожители, особо объяснять не нужно. Важно помнить другое: содержание
активных микроорганизмов не может долгое время оставаться на том уровне,
который обеспечивает профилактический и оздоровительный эффект. Если
12
на упаковке стоит месячный срок годности, значит, это «долгоживущий»
йогурт. То есть полезная микрофлора в нем отсутствует.
Из чего же сделан йогурт?
Сейчас выпускают йогурты трех видов:
- йогурт как таковой (то есть без фруктовых и ароматических добавок),
- йогурт фруктовый или овощной
- йогурт ароматизированный.
Просто йогурт, как уже было сказано, – это чистый белый молочный
напиток без всяких добавок, он максимально полезен по сравнению с
другими видами йогуртов.
Во фруктовом или овощном йогурте допускается до 30 % вкусовых
добавок. Покупая йогурт, например, с грушевым вкусом, вы получаете
молочнокислый продукт, в котором никакой груши, разумеется, никогда не
было. Собственно, грушевая эссенция – это бутилацетаты (бутиловые эфиры
уксусной кислоты). Производители йогуртов утверждают, что эти эфиры
абсолютно безвредны. Однако нужно знать, что бутилацетат – это
растворитель,
который
применяется
в
производстве
лакокрасочных
материалов.
Ароматизированный йогурт отличается от простого тем, что в него
добавлены различные ароматизаторы – натуральные или идентичные
натуральным. Покупая йогурт, например, с абрикосовым ароматом, вы
получаете тот же полезный молочнокислый продукт с пищевыми добавками,
разрешенными и безопасными для использования.
Йогуртов с фруктовыми наполнителями – кусочками или целыми
ягодами – лучше вообще избегать, если, конечно, слово «здоровье» имеет для
вас какой-нибудь смысл. Дело в том, что эти «кусочки» проходят
стерилизацию без термической обработки. Защищают фрукты-овощи от
порчи весьма оригинальным образом, а именно облучают их «мирным
атомом». Процесс облучения прост – поддоны с продуктами помещаются в
13
особую камеру, где из воды поднимается решетка с кобальтом-60
(радиоактивный изотоп кобальта) и бомбардирует фрукты-овощи радиацией.
Производители заверяют, что, если все делать по правилам, продукты после
облучения не становятся радиоактивными, а делаются стерильными. Но
можно сказать более точно – они становятся никакими. Облучение
расщепляет витамины и ферменты, то есть делает продукт «мертвым». Кроме
того, радиация разбивает молекулярную структуру фруктов и овощей, в
результате чего возникает целый набор химических веществ, называемых
«уникальными радиолитическими продуктами». В их число входит бензол,
формальдегид и множество других мутагенов и канцерогенов. Этакий
коктейль с ягодно-фруктовыми кусочками, плавающими в йогуртовом
месиве. Разумеется, содержание вредных веществ во фруктово-ягодном
йогурте мизерное, но само их присутствие делает сей напиток в лучшем
случае «пустым».
Лечебные свойства йогурта
Бактерия Helicobacter pylori считается важной причиной язвенной
болезни, поэтому для ее лечения применяют антибиотики. Однако у 1023% пациентов антибиотики не действуют. Ученые из Тайваня
предложили в этом случае использовать йогурт, содержащий бифидо- и
лактобактерии.
Они доказали, что употребление этого йогурта перед проведением
повторного курса комбинированного лечения значительно улучшает
результаты. Ученые обследовали 138 пациентов, у которых не удалось
вылечить
хеликобактерную
трехкомпонентной
схемы
инфекцию
лечения.
До
после
применения
проведения
курса
четырехкомпонентной терапии, часть пациентов употребляли йогурт,
часть – нет. После повторного курса, от H. pylori полностью избавились
91% пациентов, употреблявших йогурт и только 77% не употреблявших
этот продукт. «Бактерии, содержащиеся в йогурте, действуют на H.
14
pylori и уменьшают его содержание в организме», - комментируют свою
работу ученые.
15
Методика приготовления йогурта в домашних условиях
Объектом исследования были следующие продукты:
1.
Питьевой йогурт «Активиа» (1,5%)
2.
Продукт йогуртный пастеризованный фруктовый «Чудо»
(4,7%)
3.
Питьевой йогурт «Данон».
Описание опыта
В 1л ультрапастеризованного молока растворяется 1 упаковка йогурта
«Активиа». В 1л пастеризованного молока растворяется 1 упаковка йогурта
«Чудо». В 1. пастеризованного молока растворяется 1 упаковка йогурта
«Данон». Молоко разливается по стаканчикам и ставится на 8 часов в
йогуртницу.
Результаты исследования занесли в таблицу
Пробы
Питьевой
Питьевой
Питьевой
йогурт
йогурт
йогурт
«Активиа»
«Данон»
«Чудо»
Ультрапастеризованное
молоко
густой, не
жидковат
сладкий,
ая однородная
приятный на
масса
очень
жидкий
вкус.
отделился от
молока,
Пастеризованное
молоко
густой,
не вязкая
вкусный,
консистенция,
неоднородный
имеет комочки,
внизу
масса более
густая, сверху
молоко
16
Вывод:
Результаты наблюдений показывают, что наиболее активными
являются микроорганизмы в питьевом йогурте «Активиа». Полученная
консистенция однородная, приятная в употреблении. Повторные
использования полученной закваски в следующих порциях, тоже дали
положительный результат. Полученный йогурт -2 был еще гуще первого.
В йогуртном пастеризованном продукте «Чудо» ничего не
произошло. Причина этого в том, что он «мертвый». Все живые
микроорганизмы были уничтожены при производстве, иначе срок хранения
этого продукта не смог бы составить полгода.
Срок хранения полученных домашних йогурт составляет 1- 2 дня в
холодильнике.
При приготовлении йогурта требуется использовать
ультрапастеризованное молоко, во избежание нахождения в нем других
видов молочнокислых бактерий.
17
Список использованной литературы
1. Курсовая работа «Закваски, используемые в молочной
промышленности для приготовления кисломолочных продуктов» студентка 4
курса Королёва С. Московский государственный университет прикладной
биотехнологии М.: 2006.
2. Степаненко П. П. Микробиология молока и молочных продуктов.-М.: Лира, 2002.-413с.
3. Банникова Л.А., Королева Н.С., Семенихина В.Ф.
Микробиологические основы молочного производства. - М.: Агропромиздат,
1987. - 400 с.
4. Королева Н.С., Семенихина В.Ф. Санитарная микробиология молока
и молочных продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1980. -256 с.
5. Микробиология продуктов животного происхождения /г.-Д. Мюнх,
X. Заупе, М. Шрайтер и др./ Пер. с нем. Е.Г. Токаря под ред. д-ра биол наук
Н.С. Королевой, канд. биол. Наук Н.В. Билетовой, канд вет наук Р.П.
Корнелаевой.- М.: Агропромиздат, 1985. - 591с.
6. Полищук П.К., Дербинова Э.С., Казанцева Н.Н. Лабораторный
практикум по микробиологии молока и молочных продуктов. - М.: Легкая и
пищевая промышленность, 1982. - 200 с.
7. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного
сырья и пищевых продуктов. Санитарные правила и нормы (СанПиН
2.3.2.560-96). - М., 1997.
18