Загрузить файл с материалами
advertisement
Министерство образования и науки Российской Федерации Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа с углублённым изучением отдельных предметов № 8 Исследовательская работа Определение содержания молочнокислых бактерий в йогуртах с различным сроком хранения Работу выполнили: Сенцова Екатерина, Добросоцкий Иван ученики 9 «В» класса МБОУ СОШ с углублённым изучением отдельных предметов № 8 Руководители: Антипкина Наталья Павловна, Рудь Наталья Анатольевна учителя биологии МБОУ СОШ с углублённым изучением отдельных предметов № 8 Начный консультант: Шуваева Галина Павловна к.б.н., доцент кафедры микробиологии и биохимии ВГУИТ Воронеж 2013 2 Содержание. 1.Введение………………………………………………………………………..3 2. Литературный обзор…………………………………………………………..4 2.1. История кисломолочных продуктов……………………………………….4 2.2. Кисломолочные продукты – основа здорового питания…………………5 2.3. Йогурт, его полезные свойства…………………………………………….8 2.4. Производство йогурта………………………………………………………10 2.5. Молочнокислые бактерии…………………………………………………..10 3. Методика исследований……………………………………………………....18 4. Результаты …………………………………………………………………….18 5. Выводы…………………………………………………………………………19 6. Литература……………………………………………...……………………...20 7. Приложение 1………………………………………………………………….21 8. Приложение 2………………………………………………………………….24 3 1. Введение Утром на завтрак дети, подростки, да и взрослые люди часто употребляют йогуртовые продукты, но не задумываются, что приносят йогурты их здоровью и организму, что входит в состав употребляемых продуктов и какие качества в себе они несут. Йогурт — кисломолочный продукт с повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ молока, произведённый с использованием смеси заквасочных микроорганизмов — термофильных молочнокислых стрептококков и болгарской молочнокислой палочки. Лауреат Нобелевской премии Илья Ильич Мечников первым выделил йогуртные бактерии болгарскую палочку и термофильный стрептококк в простокваше и доказал их полезные свойства. С помощью этих бактерий он мечтал сохранить человеку молодость! Йогурт действительно не только вкусный, но и очень полезный продукт: он богат белком, является источником витамина В2 В12, кальция и калия. Йогурты укрепляют иммунную систему и снижают риск развития рака толстой кишки и молочной железы, натуральные йогурты без сахара могут помочь в борьбе с дурным запахом изо рта. Итак, живой йогурт должен содержать живые молочнокислые бактерии не меньше, чем 10 в седьмой степени на 1 грамм продукта. Срок хранения - не больше 30 дней, а лучше - до 2 недель (длительный срок хранения достигается за счет термической обработки продукта, в процессе которой заквасочные культуры погибают, поэтому обработанный таким способом йогурт свои полезные свойства теряет. Приобретая йогурт в ближайшем продуктовом магазине, мы вспоминаем рекламу, обращаем внимание на цену продукта, упаковку, на продолжительность срока хранения йогурта. Ведь чем больше срок хранения, тем меньше в нем остается полезных молочнокислых бактерий. С этой гипотезой мы отправились в Воронежский Государственный Университет Инженерных Технологий, в микробиологическую лабораторию, предварительно закупив 10 различных питьевых йогуртов популярных марок. Приступая к исследованию, мы поставили перед собой цель: определить качественный и количественный состав молочнокислых бактерий в питьевых йогуртах. Для этого необходимо решить следующие задачи: 1. Ознакомиться с теоретической информацией по данному вопросу в научной литературе и на Интернет-сайтах. 2. Освоить методики проведения микробиологических исследований. 3. Определить содержание молочнокислых бактерий в питьевых йогуртах с различным сроком хранения. 4. Проанализировать результаты и познакомить с ними наших друзей, любителей йогурта. Объектом нашего исследования стали питьевые йогурты: «Чудо», «Агуша», «Вкуснотеево», «Здрайверы», «Биобаланс», «Биомакс», «Сан-Круи», «Активиа», «Растишка», «Фруате». Предмет исследования – молочнокислые бактерии, содержащиеся в этих продуктах. 4 2. Литературный обзор. 2.1. История кисломолочных продуктов. Кисломолочные продукты, и, в частности, напитки имеют многовековую историю. Народы Греции и Рима, Индии и Ближнего Востока, Закавказья уже в далекой древности употребляли кисломолочные напитки, которые приготовляли из коровьего, овечьего или ослиного молока. У скифов был известен кумыс - кисломолочный напиток из кобыльего молока. Еще великий Гомер в своей бессмертной Одиссее описывает, как герой со своими спутниками нашли в пещере циклопа Полифема, ведра и кружки, полные густого кислого молока... Занимаясь разведением скота, люди заметили, что скисшее молоко дольше хранится, имеет приятный освежающий вкус. Они стали употреблять такое молоко и убедились, что оно оказывает благоприятное влияние на человеческий организм. Через века дошла до наших дней индийская пословица: "... пей кислое молоко и проживешь долго". Таким образом, стали появляться у разных народов национальные кисломолочные напитки: простокваша и варенец в России, ряженка на Украине, мацун в Армении, мацони в Грузии, чал в Туркмении, курунга в Северо-Восточной Азии, айран и кефир на Северном Кавказе, кумыс в Башкирии, Татарии, лебен в Египте, ягурт в Болгарии, Греции, Турции, Румынии, погребное молоко в Норвегии и т.д. Можно полагать, что кисломолочные напитки были первыми продуктами, приготовляемыми из молока. Прошло много тысячелетий с того момента, как человек выпил первый кисломолочный напиток и до того, как была определена причина такого превращения молока. Родина йогурта — Балканский полуостров, а точнее древняя Фракия. По одной из теорий древние фракийцы были первыми, которые стали изготовлять продукт, напоминающий йогурт. Они разводили овец и заметили, что прокисшее молоко сохраняется дольше, чем свежее, и стали смешивать свежее с закваской из прокисшего молока, тем самым получив первый йогурт. На Балканском полуострове йогурт с давних времен делают из молока овец и буйволиц. Так как в этом молоке белка, жира и углеводов больше, чем в коровьем, йогурт гуще многих других кисломолочных напитков. С переходом на промышленное производство йогурт стали приготовлять из коровьего молока, к которому добавляют сухое молоко или частично выпаривают из коровьего молока влагу на вакуум-аппаратах. Закваска, применяемая для производства йогурта, состоит из молочнокислых стрептококков и болгарской палочки. Совместно развиваясь, они дают более высокое содержание молочной кислоты. Йогурт быстро уменьшает жажду, утоляет чувство голода. Он полезен людям всех возрастов, особенно пожилым, беременным и кормящим матерям. Ежедневное употребление йогурта способствует быстрому восстановлению сил, покрывает потребности нашего организма в аминокислотах, солях кальция и др. [8] Содержание в кисломолочных напитках молочной кислоты и образующих ее молочнокислых бактерий дало основание И.И. Мечникову впервые в мире создать научную теорию о целесообразности применения в пищу этих напитков. Занимаясь проблемой долголетия, И.И. Мечников пришел к убеждению, что с преждевременной старостью можно и нужно бороться. Ученый обратил внимание на то, что многие жители Болгарии отличаются 5 большой продолжительностью жизни. По его мнению, это долголетие обусловлено потреблением кисломолочного напитка "кисело млеко" болгарской простокваши. Особое значение И.И. Мечников придавал молочно-кислым бактериям болгарской палочке - находящимся в значительном количестве в кисело млеко и в других видах кислого молока. Молочно-кислые бактерии и образуемая ими молочная кислота создают в кишечнике неблагоприятные условия для развития гнилостной микрофлоры и таким образом исключают возможность образования ядовитых веществ. Как показали дальнейшие исследования, проблемы долголетия оказались значительно сложнее и неодолимее, и решать их только устранением в кишечнике гнилостных бактерий невозможно. Однако использование микробного антагонизма в борьбе с вредными кишечными микроорганизмами при помощи молочнокислых бактерий вполне возможно. Дальнейшее развитие учения Мечникова показало, что по сравнению с болгарской палочкой еще более благотворное влияние на наш организм оказывает другой микроорганизм - ацидофильная палочка. Ее выделяют из кишечника человека и животных, где она обитает, а болгарскую - из кисломолочных продуктов. Вследствие этой особенности ацидофильная палочка лучше развивается в кишечнике человека и вытесняет вредные микробы. Некоторые штаммы молочнокислых бактерий способны синтезировать витамин С и витамины группы В. Специальным подбором микрофлоры можно еще более повысить по ряду позиций полезные свойства кисломолочных напитков. [7] 2.2. Кисломолочные продукты - основа здорового питания. За последние несколько лет кисломолочные продукты, содержащие молочнокислые и бифидобактерии, получили невероятную популярность. В настоящее время они рассматриваются в качестве основы здорового питания человека, способствуя сохранению здоровья, предупреждению ряда заболеваний и увеличению продолжительности жизни. Молоко – это просто пища, усваиваемая не всеми людьми, а кисломолочные продукты – пища являющаяся целебным средством. Если молоко усваивается человеком за час на 32%, то кисломолочные продукты за то же самое время – практически полностью. Молочнокислые бактерии превращают основной белок молока казеин, расщепляя длинные цепи белковых молекул в более короткие пептиды и аминокислоты, которые легче усваиваются и являются менее аллергенными. Лактобактерии вырабатывают лактазу – фермент, который способствует усвоению молочного сахара (лактозы) у людей с недостаточностью лактазы. Чем старше становится человек, тем меньше его лактазная активность. Вот почему люди, особенно дети, которые не употребляют молоко из-за аллергии на белок или непереносимости лактозы могут наслаждаться кисломолочными продуктами. Зачастую дети не могут переносить молоко на протяжении месяца или двух после кишечного инфекционного заболевания. Однако кисломолочные продукты, которые содержат меньше лактозы и больше лактазы обычно хорошо переносятся, излечивают кишечник и являются популярным «лечебным продуктом», который излечивает диарею. [4] 6 Кисломолочные продукты – «пища роста». Они являются непревзойденным источником незаменимых для организма строительных материалов – полноценного белка и кальция, которые легко усваиваются и содействуют росту детей. Чрезвычайно важно то, что кальций в составе молочнокислых продуктов находится в оптимальном соотношении с фосфором и другими макро- и микроэлементами, что способствует максимальному усвоению детьми кальция с этих продуктов. Дефицит кальция в рационе питания приводит к серьезным нарушениям: задержке роста, нарушению формирования костей и зубов, кариесу, повышенной кровоточивости сосудов, повышенной нервной возбудимости (вплоть до судорог), нарушению работы сердца, повышению артериального давления и т.п. Недостаточное поступление кальция с пищей в период беременности, когда идет активное отложение кальция в формирующуюся костную ткань плода, требующее мобилизации кальция из организма матери, служит одним из факторов риска возникновения явления остеопороза, то есть снижение плотности костей и обусловленных им переломов костей. Однако главное достоинство кисломолочных продуктов в том, что это «живые продукты». Они содержат молочнокислые и бифидобактерии, которые подавляют рост и развитие болезнетворных и гнилостных микроорганизмов. Вредные микробы, которые населяют кишечник, отравляют организм продуктами гниения и брожения (фенол, индол, скатол, аммиак и др.). Кишечник при этом не может выполнять одну из своих основных функций – барьера для чужеродных микробов и токсических веществ. Постепенное самоотравление организма нарушает работу печени и почек, способствует преждевременному старению и развитию возрастных заболеваний. Уже через одну – две недели употребления кисломолочных продуктов из мочи исчезают фенольные и индольные соединения, что свидетельствует о прекращении гнилостных процессов в кишечнике и полностью исключает гнилостную интоксикацию организма. Кисломолочные продукты восстанавливают нормальную микрофлору кишечника при дисбактериозах и дисбиозах, способствуя нормализации биохимических реакций и физиологических функций организма. [5] Наряду с благоприятным влиянием на нормальную микрофлору кишечника, кисломолочные продукты выполняют функции обеспечения организма необходимыми питательными веществами и полезными биологически активными продуктами метаболизма молочнокислых и бифидобактерий (витаминами, аминокислотами, пептидами, антибиотикосхожими веществами и другими модулинами). В настоящее время доказано, что потребление кисломолочных продуктов предохраняет кишечник от инфекционных и воспалительных заболеваний, служит профилактикой запоров, колитов, обеспечивает детоксикацию при отравлениях тяжелыми металлами и уменьшают частоту раковых заболеваний толстого кишечника и прямой кишки, снижает уровень холестерина в крови. Полезно есть кисломолочные продукты во время принятия антибиотиков. Они минимизируют губительное воздействие антибиотиков на полезные бактерии 7 кишечника. Кисломолочные продукты стимулируют иммунитет, повышают противоинфекционную устойчивость организма, оказывают противоаллергенное действие, особенно у детей с аллергическими заболеваниями, пищевой непереносимостью, атопией. Эффективность кисломолочных продуктов в питании таких детей однозначно доказана. Педиатры рекомендуют кисломолочные продукты детям, страдающим от различных форм расстройства желудка. Исследования показывают, что дети оправляются быстрее от диареи, когда едят кисломолочные продукты. Благодаря приятному вкусу и аромату кисломолочные продукты улучшают аппетит, стимулируют выделение желудочного и кишечного сока. По настоящему целебны кисломолочные продукты, приготовленные в домашних условиях с использованием чистых заквасочных культур. В отличие от «магазинных», они содержат более высокие концентрации полезных человеку молочнокислых бактерий и бифидобактерий, не содержат сахара, стабилизаторов, загустителей, пищевых добавок, красителей, ароматизаторов и т.п. Даже самый лучший йогурт, продаваемый в супермаркетах и содержащий живые культуры нельзя сравнить с кисломолочным напитком домашнего приготовления. [4] Недавно появились кисломолочные продукты, обогащенные бифидобакериями. Последние составляют основной процент «населения» кишечника. Они приносят огромную пользу организму: восстанавливают баланс между полезными и вредными микроорганизмами в кишечнике, помогают переваривать молочный сахар, активно борются с патогенной микрофлорой и нейтрализуют токсины, а также вырабатывают витамины группы В, в том числе фолиевую кислоту. Однако бифидобактерии слабы и капризны, к тому же анаэробны, то есть развиваются без кислорода. Поэтому было довольно сложно наладить производство бактериального концентрата, вносимого в кисло-молочную среду (в молоке они не размножаются). Кроме того, такие микроорганизмы очень быстро умирают, отсюда и крайне короткие сроки годности подобных продуктов. И биойогурты, и бифидокефиры, и бифидоряженки называют также функциональными продуктами. Это означает, что их лечебный эффект или благотворное воздействие на определенные функции организма научно доказаны.[1] Различают две группы кисломолочных продуктов: продукты, получаемые в результате только молочнокислого брожения, и продукты, получаемые в результате смешанного брожения - молочнокислого и спиртового. Представителями первой группы являются обыкновенная и мечниковская простокваша, ряженка, ацидофильное молоко. Эти напитки характеризуются кисломолочным вкусом и достаточно плотным и однородным, без пузырьков газа сгустком. Ко второй группе относятся кефир, кумыс, ацидофильно-дрожжевое молоко. Эти напитки также обладают кисломолочным вкусом, но более острым - из-за содержания небольшого количества спирта и углекислого газа они обладают освежающим эффектом, а сгусток пронизан мелкими пузырьками газа. В настоящее время установлено, что молочнокислые палочки (например ацидофильная и болгарская), а также дрожжи образуют антибиотики, которые воздействуют на кишечную, паратифозную, тифозную, 8 дизентерийную и туберкулезную палочки, а также на гнилостные микроорганизмы. Кроме того, кисломолочные напитки благодаря содержанию молочной кислоты и углекислого газа обладают целым рядом замечательных свойств: они возбуждают аппетит, утоляют жажду, повышают выделение желудочного сока, усиливают перистальтику желудочно-кишечного тракта, улучшают работу почек, передают человеку все пищевые элементы молока, содержат метионин, холин, кальций, обладают антибиотическими свойствами. Все эти достоинства говорят об огромном значении кисломолочных продуктов в нашей пище. В кисломолочных продуктах - а к ним относятся кроме напитков - сыры, сметана, сыворотка, - многие из питательных веществ молока становятся еще полезнее: лучше усваиваются, например, белки, так как протеолитические ферменты, выделяемые молочной микрофлорой, частично расщепляют белки, что увеличивает полноту и скорость их усвоения. Лучше усваиваются также минеральные вещества, а из углевода (лактозы) образуются вещества, способствующие повышению диетических свойств этих продуктов.[1] 2.3. Йогурт, его полезные свойства. Йогурт-это кисломолочный напиток, вырабатываемый из пастеризованного нормализованного по массовой доле жира и сухих веществ молока с добавлением или без добавления сахара, плодово-ягодных наполнителей, ароматизаторов, витамина С, стабилизаторов, растительного белка и сквашенной закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых стрептококков термофильных рас и болгарской палочки. В зависимости от применяемых вкусовых и ароматических добавок йогурт выпускают следующих видов: йогурт, йогурт сладкий, плодово-ягодный, плодово-ягодный с витамином С, плодово-ягодный диабетический. Полезные свойства йогуртов известны давно. Еще в 1910 году И.И. Мечников впервые выдвинул идею, что для продления жизни человеку нужно есть кисломолочные продукты, которые снижают процессы гниения в кишечнике. Основой всех кисломолочных продуктов является молоко. Его можно "превратить" в кефир, ряженку или простоквашу - все зависит от закваски, которую применяет производитель. В случае йогурта закваска - это болгарская палочка и термофильный стрептококк. При внесении этих культур в пастеризованное молоко сложные вещества распадаются на более простые, которые быстрее и легче усваиваются организмом. В этом преимущество йогуртов перед молоком. В нашем организме постоянно происходят маленькие войны. Молочнокислые и гнилостные микроорганизмы терпеть не могут друг друга. В йогуртовых культурах содержится молочная кислота, образующаяся при расщеплении молочного сахара. Она затормаживает процессы гниения в желудочнокишечном тракте. А если йогурт содержит бифидобактерии, то параллельно идёт восстановление нормальной микрофлоры кишечника. [3] · Йогурт богат белком. В среднем в 250 гр. продукта содержится 8 гр. белка. · Хороший источник кальция (400 мг. в 250 гр. продукта). · Содержит так же много калия, как банан. · Отличный источник витамина В – рибофлавина. 9 · Способствует усвоению лактозы (углевода, содержащегося в молочных продуктах). · Активные культуры, содержащиеся в некоторых типах йогуртов, укрепляют иммунную систему и благоприятно воздействуют на работу желудочнокишечного тракта. · Помогают предотвратить риск возникновения рака толстой кишки и молочной железы, укрепляют иммунную систему. · Натуральные йогурты без сахара могут помочь в борьбе с дурным запахом изо рта, кариесом и болезнями десен. К такому выводу пришли японские ученые. Исследователи выяснили, что йогурт способствует понижению в слюне уровня сероводорода, являющегося главной причиной дурного запаха изо рта. [8] Те, кто нуждается в кальции и фосфоре, но не может пить молоко из-за непереносимости лактозы, должны попробовать перейти на йогурт. Поскольку йогурт - продукт кисломолочный, он не содержит молочного сахара. К тому же молочнокислые бактерии помогают организму усваивать кальций. Йогурты, в которые добавлена растворимая клетчатка, способен снижать уровень холестерина в крови и также показан страдающим сердечными заболеваниями. Йогурт повышает общую сопротивляемость организма, улучшает работу иммунной системы, так как содержащиеся в нем ферменты выводят из организма вредные вещества и шлаки. Он позволяет избавится от дурного запаха изо рта, связанного с некоторыми заболеваниями пищеварительной системы. Содержит витамины В2 и В12. Способствует восстановлению полезной микрофлоры кишечника, уничтоженной антибиотиками. Одним словом, при всех нарушениях работы кишечника йогурт вам будет весьма полезен. Йогурт рекомендуют больным с лучевой болезнью и онкологическими заболеваниями, как дополнительный компонент в курсе общего лечения. Сам факт того, что йогурт может нормализовать микрофлору кишечника, снижает риск возникновения рака толстой кишки. Считается, что йогурт может улучшить состояние кожи. Наряду с употреблением в пищу, некоторые используют его и наружно в косметических целях в виде масок, так как натуральный йогурт питает и увлажняет сухую, склонную к шелушению кожу. Его также часто рекомендуют как наружное средство при заболевании молочницей, он губительно влияет на грибки ее вызывающие. Однако, при холецистите, гастрите, других заболеваниях органов пищеварения не стоит злоупотреблять слишком жирными, сливочными йогуртами. Лучше покупать обезжиренные. Замечу, что состав и компоненты этого продукта всегда указаны на этикетке. Вы легко можете выбрать подходящий, если будете внимательнее. Также, йогуртные продукты, содержащие ароматизаторы или химические красители (это тоже указано на этикетке), лучше не давать детям или беременным женщинам. Химические добавки могут плохо повлиять на здоровье малыша. Есть еще в составе и молочная кислота, которая губительна не только для вредных микроорганизмов, но может, в некоторых случаях, оказать неблагоприятное действие и на детский организм. Вот почему 10 специалисты по детскому питанию не рекомендуют давать йогурт ребенку раньше, чем ему исполнится восемь месяцев (замените на детский кефир, АГУ кисломолочный). Стоматологи, в свою очередь, не советуют увлекаться йогуртами, так как те (наряду с фруктами, соками и карамелью) из-за все той же молочной кислоты разрушают зубную эмаль. Впрочем, вредное воздействие будет нейтрализовано, если вы 2 раза в день (утром и вечером) чистите зубы и полощете рот после еды. [9] 2.4. Производство йогурта. В зависимости от технологии производства и наличия живых йогуртовых культур, все йогурты можно разделить на две группы. "Живые йогурты" обладают лечебным эффектом за счет содержания полезных йогуртовых культур - болгарской палочки и термофильного стрептококка. Хранятся только в холодильнике, максимальный срок хранения - 1 мес. Термизированные йогурты - йогурты, подвергнутые специальной термической обработке. Они могут храниться до года при комнатной температуре. Не обладают лечебным эффектом, но являются продуктами высокой пищевой ценности, содержащими витамины и микроэлементы. По органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям йогурт должен соответствовать требованиям технических условий. Средние информационные данные о пищевой и энергетической ценности 100 гр.: белок, % 2,9 жир, % 3.5 углеводы, % 12,7 минеральные вещества, % 0,6 витамины А, В1, В2, С, РР энергетическая ценность, ккал 94 Для производства йогурта должно применяться следующее сырье: молоко коровье, заготовляемое не ниже 2 сорта, кислотностью не более 19Т, плотностью не более 1027кг/м по ГОСТ 13264; молоко коровье обезжиренное кислотностью не более 20Т, плотностью не более 1030кг/м, получаемое из молока, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 13264; сахар-песок по ГОСТ 21 и ДСТУ 2213 (с 01.01.96 г); сахар-рафинад по ГОСТ 22 и ДСТУ 2213 (с 01.01.96 г); сиропы плодовые и ягодные по ОСТ 10.162.; джемы по ГОСТ 7009Е; повидло по ГОСТ 6929; варенье по ГОСТ 7061Е; красители пищевые ароматизированные по ТУ У 2147925401; стабилизатор; чистые культуры термофильного стрептококка и болгарской палочки по ТУ 1002-02-789-65 [6] 2.5. Молочнокислые бактерии. Молочнокислые бактерии играют решающую роль в технологии молока, так как они сбраживают молочный сахар до молочной кислоты, что приводит к 11 снижению рН и затем к свертыванию казеина и к подавлению чувствительных к кислоте микробов. Молочнокислые бактерии относятся к семейству Lactobacillaceae, которое включает три рода: Streptococcus, Leuconostoc и Lactobacillus. Бактерии рода Lactobacillus для углеводного обмена не нуждаются в лактозе. Они сами не синтезируют витамины и аминокислоты и поэтому не встречаются ни в почве, ни в воде. Естественная среда обитания этих бактерий — растения и растительные остатки. Они встречаются также в кишечнике, на коже и на слизистых оболочках человека и животных. Молоко для Lactobacillaceae является самой оптимальной средой. Род стрептококков. Виды рода Streptococcus являются гомоферментативными, то есть они сбраживают более 90% сахара в молочную кислоту и лишь незначительную его часть — в уксусную кислоту и спирт. В роде сапрофитных молочнокислых стрептококков различают несколько групп. Группа молочных бактерий: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetilactis. Группа Viridans: Streptococcus thermophilus. Группа энтерококков: Streptococcus faecalis var. faecalis, Streptococcus faecalis var. liquefaciens, Streptococcus faecalis var. zymogenes, Streptococcus faecium, (Streptococcus durans), Streptococcus bovis, патогенные стрептококки (Streptococcus agalactiae и др.). Streptococcus lactis. Он является первым микроорганизмом, который выделен в чистой культуре (в 1873 г. Листером). Streptococcus lactis встречается на растениях. С пылью и растительными частицами попадает на доильное оборудование и затем в молоко. Он встречается в виде коротких цепочек из двух — шести звеньев. Определенные штаммы, которые не образуют слизи и ароматических веществ с неприятным запахом, как многие дикие штаммы, входят в состав заквасок. Оптимальная температура развития Streptococcus lactis — около 30°С. Отдельные штаммы, однако, могут также размножаться, но медленно, при низких температурах (ниже 7°С). При температуре 25°С Streptococcus lactis за счет образования молочной кислоты снижает показатель рН примерно до 4,5 и молоко свертывается вследствие выпадения казеина. Streptococcus cremoris (сливочный стрептококк). В сыром молоке Streptococcus cremoris встречается не так часто, как Streptococcus lactis, от которого он отличается морфологически, так как образует длинные цепочки. Оптимальная температура развития Streptococcus cremoris 20—25°С. В течение 24 ч под влиянием Streptococcus cremoris при температуре 25°С наблюдается свертывание молока при рН, равном 5,0—5,2, однако без наличия сгустка. При температуре 10—18°С Streptococcus cremoris склонен к образованию слизи. В северных странах этот стрептококк используется для приготовления особо 12 устойчивого кислого молока. В закваске молочнокислых бактерий Streptococcus cremoris в сочетании с Streptococcus lactis способствует более густой консистенции продукта. Streptococcus diacetilactis. Он образует в молоке не только молочную кислоту, но и ацетоин и диацетил, важнейшие ароматические масла, а также СО2. Streptococcus diacetilactis содержится в значительном количестве в закваске для приготовления масла. Streptococcus thermophilus (термофильный стрептококк). Часто встречается на доильном оборудовании, молочной посуде и в сыром молоке. Устойчив к кратковременной пастеризации, но погибает при высокотемпературной пастеризации. Термофильный стрептококк, как и Streptococcus cremoris, представляет собой длинные цепочки. Оптимальная температура его развития 40—45°С. Он совместно с Lactobacillus bulgaricus используется для приготовления йогурта и в качестве компонента культуры для приготовления эмментальского сыра. Streptococcus thermophilus чрезвычайно чувствителен по отношению к пенициллину и некоторым антибиотикам и поэтому применяется в качестве тест-микроба для биологического определения (обнаружения) антибиотиков в молоке. Род Leuconostoc. Виды Leuconostoc находятся на растениях и морфологически подобны стрептококкам. Они сбраживают сахара и гетероферментативно, то есть наряду с незначительным количеством молочной кислоты образуют также уксусную кислоту и ароматические вещества (ацетоин и диацетил). Образуются ацетоин и диацетил из солей лимонной кислоты. Однако аромат появляется только при рН ниже 5. Так как Leuconostoc сквашивает молоко в незначительной степени, то необходимо для появления аромата, сопутствующего процессу сквашивания молока, использовать культуру Streptococcus lactis. Leuconostoc (раньше их называли бетакокками) являются ароматообразующими составными частями заквасок молочнокислых бактерий для приготовления масла. Они участвуют также в образовании аромата ломтевых сыров. Важнейшие их виды: Leuconostoc cilrovorum и Leuconostoc dextranicum. Род лактобацилл. В молочном хозяйстве лактобациллами называются грамположительные молочнокислые палочки. Они различной длины и толщины, не образуют спор и окисляют молоко значительно быстрее, чем стрептококки при рН 3,2—3,5. Лактобациллы достигают оптимального развития при низком значении рН и пониженном содержании кислорода. В соответствии с классификацией М. Бергея в молочном хозяйстве все виды Tribus Lactobacilleae делятся на три рода: термобактерии, стрептобактерии и бетабактерии. Род I. Термобактерии. Длинные палочки, не образуют цепочек, при температуре ниже 15°С не развиваются, оптимальный рост при температуре около 40°С, гомоферментативны. Род II. Стрептобактерии. Образуют длинные цепочки, состоящие из коротких палочек, развиваются и при температуре ниже 15°С, оптимальный рост при температуре 30°С, гомоферментативны. Род III. Бетабактерии. Они — гетероферментативны. Естественное место обитания лактобацилл — растения (трава, силос, фрукты). 13 Встречаются в слюне и в кишечном тракте человека и животных. В молоко лактобациллы попадают из окружающей среды, так как стерильно выдоенное молоко не содержит лактобацилл. Лактобациллы отчасти термоустойчивы и могут выживать при кратковременной пастеризации, однако не выдерживают высокотемпературную пастеризацию. Лактобациллы играют важнейшую роль в приготовлении кисломолочных продуктов, твердых и ломтевых сыров. Они оптимально развиваются и образуют молочную кислоту только тогда, когда стрептококки создают для них благоприятные показатели рН и пониженный окислительно-восстановительный потенциал. Затем, вследствие значительного образования лактобациллами молочной кислоты, тормозится дальнейшее развитие стрептококков. При производстве эмментальского сыра участие лактобацилл в обмене веществ пропионовокислых бактерий является решающим для образования лактата. Созревание сыров происходит благодаря проявляющейся в различной степени протеолитической активности лактобацилл. Lactobacillus bulgaricus (Thermobacterium buldaricum). Образует длинные палочки и является гомоферментативной. Совместно с Streptococcus thermophilus или с окисляющей в большей степени Lactobacillus jughurti она применяется для приготовления йогурта. Иногда Lactobacillus bulgaricus входит в состав бактерий молочнокислой закваски для приготовления молочнокислых продуктов. Ее используют также при производстве твердых сыров. Оптимальная температура ее развития составляет 40—45°С. Lactobacillus lactis (Thermobacterium lactis) образует длинные нити. Постоянно находится в кишечнике человека и животных. Ее можно обнаружить на доильном оборудовании, и чаще, чем другие виды лактобацилл, она присутствует в необработанном (сыром) молоке. Lactobacillus lactis идентична Lactobacillus caucasicus, находящейся в кефире. Она часто принимает участие в созревании твердых сыров. Оптимальная температура ее развития примерно 40°С. Lactobacillus helveticus (Thermobacterium helveticum) встречается в необработанном (сыром) молоке, в сычуге и в сычужном ферменте телят. Используется вместе с Streptococcus thermophilus для приготовления эмментальского и грюйерского сыров. Образует не только молочную кислоту, но и участвует благодаря наличию протеолитического эндофермента в созревании сыров. Lactobacillus acidophilus (Bifidobacterium bifidum). При преимущественно молочном питании находится в большом количестве в кишечнике детей и взрослых. Часто ее обнаруживают и в кишечнике телят. Из других встречающихся в молоке лактобацилл следует отметить: Lactobacillus casei (Streptobacterium casei)— сильно протеолитическая, Lactobacillus brevis (Betabacterium breve), Lactobacillus fermenti (Betabacterium longum). [10] Для выработки кисломолочных продуктов применяют следующие культуры молочнокислых бактерий и дрожжей: молочнокислый стрептококк (Streptococcus lactis) мезофильный и термофильный; болгарскую палочку 14 (Lactobacterium bulgaricum), сливочный стрептококк (Streptococcus cremoris), ацидофильную палочку (Lactobacterium acidophilium), ароматообразующие бактерии: диацетилактис (Streptococcus diacetilactis), цитроворус (Streptococcus citrovorus), парацитоворус (Streptococcus paracitrovorus), ацетоиникус (Streptococcus asetoinicus) и молочные дрожжи, сбраживающие лактозу. Каждый продукт изготовляют с помощью определенных культур микроорганизмов. Например, при производстве йогурта применяют закваски термофильного стрептококка и болгарской палочки. Молочнокислый стрептококк (Streptococcus lactis) - микроорганизм, наиболее широко используемый для приготовления молочнокислых продуктов. Под его действием образуется плотный сгусток. Различают мезофильные стрептококки, для которых оптимальной является температура 30-35? С, и термофильные стрептококки, для которых наиболее благоприятной является температура 40-42? С. Предел кислотообразования молочнокислых стрептококков 120-130? Т. При более высокой кислотности их жизнедеятельность прекращается. Streptococcus thermophilus (термофильный стрептококк) занимает промежуточное положение между гомо - и гетерофакультативными стрептококками. Его относят к факультативным молочнокислым стрептококкам. Streptococcus thermophilus представляет собой грамположительные шарообразные и элипсовидные клетки диаметром 0,70,9мкм, спор и капсул не образует, неподвижен. Факультативный анаэроб. Хорошо растет на обезжиренном и гидролизованном молоке. Характерным признаком Streptococcus thermophilus является широкий диапазон температур роста - от 20 до 50? С. Сквашивает молоко через 3,5-6 часов, предельная кислотность составляет 110-115 ˚Т. Особенностью термофильного стрептококка является слабовыраженная сахаролитическая активность. Его штаммы ферментируют только лактозу, глюкозу и сахарозу, иногда сбраживают рафинозу. Обладает относительно высокой термоустойчивостью. Выдерживает температуру 75˚С в течении 15 мин., вследствие чего составляет значительную часть остаточной микрофлоры в молоке после пастеризации. Штаммы термофильного стрептококка чаще выделяют из сырого молока, их в комбинации с болгарской палочкой используют в производстве ряженки, варенца, йогурта, мечниковской простокваши, а также кисломолочных напитков и творога ускоренной выработки, сыров с высокой температурой второго нагревания. Болгарские палочки (Lactobacterium bulgaricum) - это лактобактерии, которые представляют собой палочки размером 4-15 х 0,5-0,6мкм., неподвижны, спор и капсул не образуют. Термофильная бактерия, которая лучше всего развивается при температуре 42-45?С. Сильный кислотообразователь (кислотность сквашенного молока может превышать 300 ˚Т). Являются факультативными анаэробами. Относятся к хемоорганотрофам, их выращивают на средах с молоком. Обладает слабовыраженной сахаролитической активностью, ферментирует только лактозу, глюкозу, фруктозу. Не образует аммиак аммиак из аргинина. Штаммы болгарской 15 палочки образуют ацетальдегид - ароматическое вещество, придающее вкус, запах, подавляющее нежелательную микрофлору кишечника. Болгарская палочка чувствительна ко многим антибиотикам, устойчива к бактериофагу. Ее штаммы выделяют из сырого молока. Образует ровный, нежный сгусток. Применяют в составе заквасок для производства простокваши мечниковской, южной, йогурта, ряженки и др. Ацидофильная палочка (Lactobacterium acidophilium) - термофильная бактерия (лучше всего развивается при температуре 40-42˚С). Представляют собой палочки с закругленными концами, 0,6-0,9 - 1,5-6мкм. Устойчивы к щелочной реакции (рН 8,3), наличию в среде фенола (0,25-0,4%), желчи (20%), NaCl (2%). Lactobacterium acidophilium ферментирует сахарозу, мальтозу, салицин. Существуют слизистые и неслизистые расы ацидофильной палочки. Слизистые расы при сквашивании образуют тягучий сгусток, но являются довольно слабыми кислотообразователями. Неслизистые расы ацидофильной палочки образуют обычный (неслизистый) сгусток, но являются сильными кислотообразователями (повышают кислотность сквашенного молока до 300?Т). Ферментирует крахмал. Факторы роста: фолиевая кислота, ниацин, рибофлавин, понтотенат Са. Является кишечным микробом, который можно выделить из содержимого пищеварительного тракта человека и различных животных. Ацидофильная палочка способна после культивирования в молоке вновь приживаться в кишечнике человека и подавлять там развитие патогенных и нежелательных микроорганизмов (сальмонеллы, шигеллы, стафилококки, эширихии и др.) Антогонистическое действие Lactobacterium acidophilium обусловлено продуцируемыми антибиотиками - ацидофилином и лактоцидином. Из ароматообразующих бактерий в настоящее время наиболее широко используется диацетилактис (Streptococcus diacetilactis), являющийся довольно активным кислотообразователем. Оптимальная температура развития около 25˚ С, предельная кислотность молока 90-100˚Т. Д.иацетилактис продуцирует фермент цитриазу, которая расщепляет цитраты с образованием диоксида углерода и ароматических веществ - ацетоина и диацетила. В качестве заквасочного материала используют при производстве молочных продуктов, в которых желательно сильное кислото - и ароматообразование, например, для приготовления масла, творога, сметаны, простокваши и разных сортов сыра. [2] Бактерии, используемые для приготовления йогурта, устойчивы даже к желудочному соку и желчным кислотам. Они лучше многих других микроорганизмов переносят неблагоприятную для себя среду верхних отделов пищеварительного тракта, что позволяет им дойти до толстой кишки, где в основном и реализуется их полезное действие. А оно весьма многогранно. В частности, болгарская палочка, как и некоторые другие молочнокислые бактерии (сырная палочка, ацидофильная палочка), способная подавлять размножение вредных гнилостных и патогенных бактерий, а также вытеснять из кишечника возбудителей кишечных инфекций - сальмонелл, шигелл (возбудителей дизентерии), энтеропатогенных кишечных палочек. Это 16 обеспечивается за счет выработки полезной микрофлорной молочной кислоты и антибиотикоподобных субстанций. Употребление продуктов, содержащих молочно-кислые бактерии, помогает предотвращать диарею, вызванную патогенными микроорганизмами. Но и это не всё. Структуры клеточных стенок бактерий йогурта способны оказывать иммуномодулирующий эффект и стимулировать местный иммунный ответ в кишечнике. Научные эксперименты подтверждают, что при этом происходит стимуляция выработки секреторных иммуноглобулинов и противовирусного фактора - интерферона. Если йогурты при их производстве обогащать такой разновидностью защитных организмов, как живые бифидобактерии, то при регулярном употреблении йогурта можно улучшить состав и свойства собственной кишечной микрофлоры. Нередко говорят о том, что в процессе термической обработки полезные свойства йогурта снижаются. Действительно, пастеризация молока до сквашивания может разрушать некоторые витамины, но в процессе ферментации молока йогуртовые культуры могут их снова синтезировать (это относится к витаминам группы B, фолиевой кислоте). Однако если йогурт для достижения длительной сохранности подвергается термообработке после сквашивания, то в нем значительно уменьшается не только содержание витаминов и других биологически активных веществ - все его ценные качества резко снижаются или даже утрачиваются полностью. Живые культуры отмирают - значит, не продуцируются полезные продукты их жизнедеятельности. Из-за резкого снижения содержания ферментов ухудшается способность расщепления лактозы. Эти йогурты по своим характеристикам фактически йогуртами не являются. Поэтому они и называются иначе Йогуртель, Эрмигут, Фругурт и другие. [11] Отличие йогуртов от других "йогуртных продуктов": Йогурт срок хранения - не больше 30 дней, а лучше - до 2 недель (длительный срок хранения достигается за счет термической обработки продукта, в процессе которой заквасочные культуры погибают, поэтому обработанный таким способом йогурт превращается в бесполезный) температура хранения +4...+6 градусов; хранится в холодильнике на упаковке написано "йогурт" в состав входит йогуртная закваска обычно указывается содержание молочнокислых микроорганизмов Йогуртный продукт срок хранения - 3 месяца температура хранения - +4...+25 градусов на упаковке не написано слово "йогурт", а как правило нечто созвучное, чтобы обмануть покупателя, например, "фругурт". указано "продукт йогуртный термизированный" (как правило, мелким незаметным шрифтом) в составе нет йогуртной закваски в составе, как правило, есть консерванты. [12] В летнюю жару, когда мысли о плотном обеде вызывают отвращение, 17 йогурт — лучший вариант перекуса. Он снабдит организм витаминами, микроэлементами и улучшит состав микрофлоры кишечника за счет полезных микроорганизмов. Кстати, последние не только укрепляют иммунитет и улучшают состояние кожи, но и защищают организм от различных пищевых отравлений, которые в жару, увы, не редки. Узнать о том, обитают ли в йогурте полезные бактерии, можно по надписи «био-» или «живой» на этикетке. Хранятся живые йогурты совсем недолго, не больше месяца, при температуре от двух до шести градусов. Продлить йогурту жизнь можно либо при помощи консервантов, которые на корню губят все полезные бактерии, либо хорошенько прокипятив живой йогурт. Правда, после испытания высокой температурой в живых не останется ни одного полезного микроба. А потому при производстве биойогуртов молоко нагревают не более чем до 80 градусов, такая температура позволяет бактериям выжить. Отсюда и небольшой срок хранения. Если же в процессе обработки молоко прогрели сильнее, полезные микробы погибнут, но зато йогурт пролежит несколько месяцев даже без холодильника и не испортится. А потому хорошенько присмотритесь к упаковке. Если на ней есть слова «пастеризованный», «стерилизованный» или «йогурт длительного хранения», обогатить полезную микрофлору кишечника вам не удастся. Если срок хранения йогурта больше месяца, это также говорит о том, что хорошие бактерии в этом продукте отсутствуют. [13] 18 3. Методика исследований. Определить качественный и количественный состав молочнокислых бактерий в питьевых йогуртах можно только в специализированной лаборатории. При проведении микробиологических исследований важно соблюдать технику безопасности: работать только в белых халатах, все принадлежности располагать на определенных местах, следить, чтобы микробная масса не загрязняла стол и руки, микробиологические петли фломбировать после каждого соприкосновения с микроорганизмами, ставить на специальный штатив, для приготовления микропрепаратов использовать только чистые стекла. Методика проведенного нами исследования заключается в следующем. На предметное стекло микробиологической петлей наносят небольшое количество йогурта и тщательно размазывают по стеклу, чтобы получился тонкий прозрачный слой. Препараты мы фиксировали термическим способом, проводя стекло с высушенным мазком три-четыре раза через пламя горелки. Цель фиксации – убить клетки микроорганизмов и прикрепить их к стеклу. Мертвые клетки окрашиваются лучше, чем живые. Окрашивание проводили специальным красителем «Метиленовый синий». Он наносится на мазок и выдерживается полторы – две минуты, а затем смывается дистиллированной водой. Когда окрашенный препарат высыхал, мы наносили на него каплю кедрового масла и рассматривали под микроскопом при увеличении в 1350 раз. 4. Результаты. Во всех микропрепаратах мы обнаружили молочнокислые бактерии четырех групп: болгарскую палочку, термофильный стрептококк, молочный стрептококк, сливочный стрептококк. Мы пересчитывали их в нескольких полях зрения, средний результат заносили в таблицу. Содержание молочнокислых бактерий в питьевых йогуртах. № образ ца 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Название йогурта Срок хранения «Чудо» «Агуша» «Вкуснотеево» «Здрайверы» «Вiо баланс» «Био мах» «Сан Круи» «Активиа» «Растишка» «Фруате» 39 дней 14 дней 21 день 30 дней 30 дней 40 дней 28 дней 30 дней 30 дней 14 дней Среднее количество микроорганизмов в поле зрения Lactococcus Lactococcus Streptococcus Lactobacillus lactis cremoris thermophylus 10 6 10 4 30 8 8 2 2 1 2 6 6 2 9 4 2 3 30 10 4 20 3 6 1 13 8 15 20 8 3 6 6 2 3 2 На диаграмме [Приложение 1] видно, что среди йогуртов 1 группы лучшие показатели по содержанию молочнокислых бактерий имеет йогурт «Агуша». Во 2 группе лидирует «Активиа», что хорошо видно на представленной диаграмме. 19 В третьей группе оба образца – «Чудо» и «Биомакс» оказались на высоте, хотя из материалов Интернет-сайтов нам было известно, что йогурт со сроком хранения боле 30 дней полезные бактерии может не содержать. Таким образом, анализ результатов исследования выявил рекордсменов по содержанию молочнокислых бактерий. Ими оказались следующие йогурты: «Биомакс» (срок хранения 40 дней), «Активиа» (срок хранения 30 дней), «Агуша» (срок хранения 14 дней), «Чудо» (срок хранения 39 дней). То есть, йогурты, содержащие большое количество разных молочнокислых бактерий, имеют разные сроки годности, в том числе более месяца! Наша гипотеза о зависимости количества бактерий от срока хранения йогурта не подтвердилась. Но ведь термическую обработку, которой подвергаются продукты для увеличения сроков хранения могут переносить только термофильные стрептококки, а наши образцы содержали и другие виды молочнокислых бактерий. Объяснение этому нашлось: производители добавляют йогуртные культуры после пастеризации продукта. Замечательно, если в йогурт добавлена еще какая-нибудь культура бифидобактерий (лактококкус лактис, лактококкус креморис) помимо стандартной закваски. Эти пробиотики обладают высокой эффективностью против возбудителей желудочно-кишечных заболеваний, и придают продукту повышенную биологическую активность. 5. Выводы. 1. Йогурт-это кисломолочный напиток, вырабатываемый из пастеризованного нормализованного молока сквашенного закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых стрептококков термофильных рас и болгарской палочки. 2. Йогурт богат белком; хороший источник кальция, калия; отличный источник витамина В2 – рибофлавина. Способствует усвоению лактозы (углевода, содержащегося в молочных продуктах). Активные культуры, содержащиеся в некоторых типах йогуртов, укрепляют иммунную систему и благоприятно воздействуют на работу желудочно-кишечного тракта. 3. Зависимость количественных показателей молочнокислых бактерий в йогурте от срока годности не была подтверждена. Йогурты, содержащие большое количество разных молочнокислых бактерий, имеют разные сроки годности, в том числе более месяца И рекомендовать своим друзьям можем следующее: покупайте те йогурты, которые больше всего любите! Не зацикливайтесь на сроках хранения и предполагаемой полезности. Ведь все йогурты, как показали наши исследования, содержат молочнокислые бактерии, а также белки, углеводы, витамины, микроэлементы. Они легко утоляют голод и жажду и приносят массу удовольствия. 20 6. Литература. 1. Андросова Н.Л., Никонова Н.К., Барышенкова Е.П. Разработка новых видов кисломолочных продуктов для детского питания.// Мат. 1-го Всерос. Конгресса «Питание детей ХХΙ век ». М.,2000, с.143. 2. Воробьёва Л.Н. "Промышленная микробиология". - М.: Издательство МГУ, 1989. - 316с.; 3. Глазачёв В.В. "Технология кисломолочных продуктов" - 1974г. - 115с.; 4. Манвелова М.А., Плясунова Н.Г., Чешева В.В. Лечебно-диетические кисломолочные продукты питания.- В кн.: Медицинские аспекты микробной экологии (ред. Б.А.Шендеров). М.,1992. т.6. С. 17-20. 5. Тимакова Г.А. Кисломолочные продукты в структуре детского питания // Мат. Всерос.конференции «Пробиотики и пробиотические продукты в профилактике и лечении наиболее распространенных заболеваний человека». М., 21-23 апреля 1999 . С. 52-53. 6. ТУ У 14275901.012 - 96 ("Злагода"); 7. Степаненко П.П. "Микробиология молока и молочных продуктов" - 1999г. 415с.; Интернет-ресурсы: 8. http://milkmir.narod.ru/molochnie_produkti/iogurt/ 9. http://www.medicinform.net/human/humanis/human98.htm 10. http://vetfac.narod.ru/kielwein0milk/book052.htm 11. http://www.abcslim.ru/articles/339/kislomolochnye-produkty/ 12. http://www.edabezvreda.ru/topic-286.html 13. www.obozrevatel.com 21 Приложение 1 Содержание живых бактерий в йогуртах со сроком хранения 14-21 день. 30 25 Lactococcus lactis 20 Lactococcus cremoris 15 10 Streptococcus thermophylus 5 Lactobacillus 0 1 2 3 1. «Агуша», 2. «Фруате», 3.«Вкуснотеево» 22 Содержание живых бактерий в йогуртах со сроком хранения 28-30 дней. 20 Lactococcus lactis 15 Lactococcus cremoris 10 Streptococcus thermophylus 5 Lactobacillus 0 1 2 3 4 5 1. «Здрайверы», 2. «Bio баланс», 3. «Сан Круи», 4. «Активиа», 5. «Растишка» 23 Содержание живых бактерий в йогуртах со сроком хранения свыше 30 дней. 30 Lactococcus lactis 25 20 Lactococcus cremoris 15 10 Streptococcus thermophylus 5 Lactobacillus 0 1 2 1. «Чудо», 2. «Био мах» 24 Приложение 2 25 26 27 28 29 30