Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»
«Институт промышленного менеджмента, экономики и торговли»
Высшая школа внутренней и внешней торговли
Контрольная работа
По дисциплине: «Микробиология»
На тему: «Микрофлора продуктов питания»
Выполнил (а) студент (ка) 2 курса, гр. з24634/23
Смирнова Наталья Валентиновна
Санкт-Петербург
2016
План
1. Температура среды. Ее влияние на рост и размножение микроорганизмов. Психрофильные, мезофильные и термофильные микроорганизмы
2. Лимоннокислое брожение: характеристика возбудителей, химизм, его практическое значение
3. Микрофлора рыбы при ее копчении, посоле, мариновании, вялении
4. Микрофлора свежих плодов и продуктов их переработки (натуральных соков, компотов, кондитерских и кулинарных изделий). Возбудители порчи, профилактика порчи
1. Температура среды. Ее влияние на рост и размножение микроорганизмов. Психрофильные, мезофильные и термофильные микроорганизмы
Микроорганизмы могут переносить значительные колебания температуры. Для нормальной жизнедеятельности микробной клетки необходима определенная температура. Различают три температурные точки: оптимальную, минимальную и максимальную, при которых может проявляться их жизнедеятельность различной интенсивности. Оптимальная температура та, при которой наиболее интенсивно растут и развиваются микроорганизмы. Минимальная температура - это самая низкая, при которой еще возможно развитие микробов. Ниже этой температуры микроорганизмы снижают свою биохимическую активность, но не погибают, а переходят в анабиотическое состояние, т.е. состояние скрытой жизни, напоминающее зимнее оцепенение многих хладнокровных (лягушек, змей, ящериц). Максимальная - это самая высокая температура, при которой еще возможны рост и развитие микроба. Выше максимальной температурной точки микроб погибает.
В зависимости от температуры, к которой микроорганизмы приспособились в процессе длительной эволюции, их подразделяют на психрофилы, мезофилы и термофилы.
Психрофилы (холодолюбивые) способны развиваться при низкой температуре. Оптимальной для них является температура 15-20 °С, минимальной 0-10, максимальной 30-35 °С. К этой группе относятся некоторые представители кокковой микрофлоры, плесневые грибы, железобактерии и др., вызывающие порчу продуктов при хранении в холодильниках.
Мезофилы - группа микроорганизмов, которые развиваются при средних температурах. Оптимальной для них является температура 30-37 °С, минимальной 10, максимальной 43-50°С. К этой группе относятся многие плесневые грибы, дрожжи, гнилостные и все патогенные микроорганизмы.
Термофилы (теплолюбивые) - микробы, развивающиеся при сравнительно высокой температуре. Оптимальной для них является температура 50-60 °С, минимальной 35, максимальной 75-85 °С. Термофилы являются основными возбудителями порчи мясных и мясорастительных консервов, принимают участие в самонагревании силоса, влажного зерна, сена, хлопка, муки и др. Некоторые термофильные микробы (споровые палочки) сохраняют жизнедеятельность при температуре выше 85 °С.
Микроорганизмы весьма устойчивы к охлаждению и замораживанию. Некоторые виды бактерий и плесневых грибов выдерживают температуру жидкого воздуха (- 190 °С) и жидкого водорода (- 253 °С). Очень устойчивыми к низкой температуре являются вирусы. При низкой температуре все же происходит ряд изменений, которые могут привести к гибели микроба. Скорость отмирания микробов при замораживании зависит от вида микроба, температуры замораживания, кратности замораживания и оттаивания, вида и продолжительности хранения продукта в замороженном состоянии и др.
Высокая температура, вызывающая гибель микробной клетки, называется летальной. Губительное действие высокой температуры обусловливается повреждением коллоидного состояния плазмы, денатурацией белка с последующей коагуляцией его, а также нарушением ферментативных систем. Большинство неспоровых микробов погибают во влажной среде при температуре 60-70 °С за 15-30 мин, при температуре 85 °С - за 3-5 и при температуре 100°С - моментально. Весьма устойчивыми к высокой температуре являются споры бацилл. Споры некоторых микроорганизмов выдерживают кипячение от нескольких минут до нескольких часов.
2. Лимоннокислое брожение: характеристика возбудителей, химизм, его практическое значение
Лимоннокислым брожением называется окисление глюкозы грибами в лимонную кислоту. Конечный результат брожения можно представить следующим суммарным уравнением:
2С6Н1206 +302 -> 2С6Н807 + 4Н20
Химизм образования лимонной кислоты из сахара до настоящего времени окончательно не установлен. Большинство исследователей считает, что это брожение до образования пировино-градной кислоты протекает, как и другие брожения. Далее превращение пировиноградной кислоты в лимонную через ряд кислот (уксусную, янтарную, фумаровую, яблочную, щевелево-уксусную) сходно с превращениями в цикле Кребса.
Раньше лимонная кислота добывалась из цитрусовых плодов -- лимонов и апельсинов. Этот способ очень невыгоден, так как плоды содержат только 7--9% лимонной кислоты.
В настоящее время ее получают главным образом путем брожения 1. Технические приемы биохимического получения лимонной кислоты в СССР были разработаны В. С. Буткевичем и С. П. Костычевым.
Возбудителем брожения является гриб Aspergillus niger.
Основным сырьем служит меласса -- черная патока. Раствор ее, содержащий около 15% сахара, в который добавляют необходимые для гриба питательные ^вещества (в виде различных минеральных солей), наливают 'невысоким (8--12см) слоем в плоские открытые сосуды (кюветы) и засевают спорами гриба. Кюветы помещают в бродильные камеры, которые хорошо аэрируются. Процесс продолжается 6--8 дней при температуре около 30° С. Гриб развивается на поверхности сбраживаемой жидкости. Выход лимонной кислоты достигает 60--70% израсходованного сахара. По окончании брожения раствор из-под пленки гриба сливают. Лимонную кислоту выделяют из раствора и подвергают очистке и кристаллизации. При отсутствии в растворе сахара эта кислота может быть окислена грибом до более простых продуктов -- щавелевой и уксусной кислот, углекислого газа и воды.
Описанный «поверхностный метод» (гриб развивается на поверхности сбраживаемого субстрата) получения лимонной кислоты заменяется в настоящее время «глубинным методом», при котором мицелий гриба растет в закрытых чанах (ферментаторах) в толще высокого слоя сбраживаемой жидкости, непрерывно перемешиваемой и аэрируемой стерильным воздухом. Этот способ повышает производительность труда, позволяет избежать заражения сбраживаемого субстрата посторонними микроорганизмами, его легче автоматизировать и механизировать.
Лимонная кислота используется в кондитерской промышленности, производстве безалкогольных напитков, сиропов, кулинарии и медицине.
3. Микрофлора рыбы при ее копчении, посоле, мариновании, вялении
Микрофлора маринованной рыбы. Рыбу маринуют в маринаде, содержащем 6% уксуса и 13% поваренной соли при рН 2,8. Основным фактором, тормозящим развитие микрофлоры в маринованной рыбе, является кислая среда. Некоторое консервирующее действие оказывают соль, сахар, пряности, эфирные масла.
Содержание микроорганизмов на рыбе при мариновании уменьшается от 10 до 1000 раз. Погибают грамотрицательные психрофильные микроорганизмы, сальмонеллы, стафилококки. Выживают лактобациллы, бактериальные споры. На маринованной рыбе могут развиваться плесени. При этом снижается кислотность и создается возможность роста гнилостных бактерий.
Хранение маринованной рыбы в герметически закрытой таре и на холоде предотвращает ее плесневение.
Основными возбудителями порчи маринованной рыбы, являются гетероферментативные молочнокислые бактерии Lactobacillus brevis, L. buchneri. В результате жизнедеятельности бактерий, выделяется газ, что приводит к бомбажу банок.
Микрофлора копченой рыбы. Существует два вида копчения: горячее и холодное.
Копченой называют рыбу, предварительно посоленную или подсоленную и обработанную продуктами неполного сгорания древесины (или коптильной жидкости). Консервирующее действие при копчении рыбы оказывают главным образом антисептические вещества дыма (или коптильной жидкости). Кроме антисептиков, при горячем способе копчения на микрофлору рыбы губительно действует высокая температура, а при холодном - соль и подсушивание рыбы. Копчение способствует уменьшению влаги в рыбе на 25-30%.
При копчении в толще рыбы сохраняется то или иное количество микроорганизмов. Погибают психрофильные и мезофильные микроорганизмы. Очень чувствительны к бактерицидным веществам дыма бактерии рода Pseudomonas, устойчивы споры бактерий и плесеней, а также многие микрококки.
В 1г рыбы горячего копчения обнаруживается бактерий 102 - 104, рыбы холодного копчения 102 - 105 и более.
Допустимая степень обсеменения бактериями свежевыработанной рыбы горячего копчения 1•103 в 1г, холодного копчения 1•104. БГКП и золотистый стафилококк должны отсутствовать в 1г готовой продукции, сальмонеллы - в 25г.
Микрофлора копченой рыбы на 80% представлена микрококками, встречаются спороносные и не образующие спор палочки, дрожжи, споры плесеней.
Рыба горячего копчения содержит больше влаги, коптится меньше времени. Все это обуславливает более быструю ее порчу.
Хранить рыбу горячего копчения необходимо при низких температурах (от 2о до -2оС) не более 72 час. При длительном хранении на ней развиваются плесени. микроорганизм лимоннокислый брожение микрофлора
Виды порчи: влажное гниение, сухое гниение и плесневение
* Влажное гниение вызывают психрофильные бактерии, которые вызывают изменения в мышечной ткани копчёной рыбы: она становится влажной, липкой, издает острый гнилостный запах.
* Сухое гниение вызывают микрококки и аэробные спорообразующие бактерии, которые сохранили жизнеспособность во время копчения, дрожжи и сарцины. Рыба приобретает матовый оттенок, мышечная ткань становится рыхлой.
* Плесневение наиболее часто встречается на поверхности рыбы, возбудителями являются плесневые грибы, которые попадают на рыбу, как во время копчения, так и после него.
Отравления копченой рыбой могут возникать из-за содержания на ней сальмонелл, чаще всего S. typhimurium. Отравления может вызвать также Cl. botulinum - возбудитель ботулизма. Реже бывают отравления, вызываемые Cl. perfringens, St. aureus. Стафилококки чаще бывают в рыбе холодного копчения.
Микрофлора рыбы при посоле. В первые дни посола число микроорганизмов возрастает, а затем при вялении постепенно уменьшается. Микрофлора вяленой рыбы представлена в основном микрококками (до 90%), бациллами, сарцинами, псевдомонадами, МКБ. Плесневение- наиболее распространенный порок вяленых и сушеных продуктов.
Микрофлора сушеной и вяленой рыбы. При сушке и вялении из мяса рыбы удаляется вода до определенного предела, и создаются неблагоприятные условия для развития микробов. Консервирующее действие оказывает также соль.
Некоторые микроорганизмы длительно сохраняются на рыбе в анабиотическом состоянии. Микрофлора состоит преимущественно из микрококков. Встречаются спорообразующие бактерии, молочнокислые, споры плесеней.
При повышении влажности и благоприятной температуре на рыбе в первую очередь начинают развиваться плесени. Для предотвращения плесневения эту рыбную продукцию необходимо хранить на холоде и при относительной влажности воздуха 70-80%.
Пресервы - это слабосоленая рыбная продукция, приготовленная из мелкой рыбы или из разделанной рыбы, выпускаемая в герметически закрытой таре.
Пресервы, в отличие от консервов, не стерилизуют. После заполнения банок их выдерживают для созревания при температуре 0о - 2о от 10 суток до 3-х месяцев. Для предотвращения от порчи в них вводят антисептик - бензойнокислый натрий (0,1%) или сорбиновую кислоту, антибиотик низин. Некоторым консервирующим эффектом обладает и соль.
Микрофлора пресервов в первые дни их изготовление разнообразна: в состав ее входят микроорганизмы рыбы, соли и специй. Последние нередко в значительной степени обсеменены аэробными и анаэробными палочковидными бактериями и микрококками, среди которых имеются солеустойчивые и холодоустойчивые гнилостные формы. В процессе созревания пресервов состав их микрофлоры изменяется. Доминирующими становятся бактерии семейства Micrococcaceae, а также молочнокислые.
В процессе созревания рыбы, помимо ее тканевых и пищеварительных ферментов, имеют значение и гетероферментативные молочнокислые бактерии, сбраживающие сахар с образованием кислот (молочной, уксусной) и ароматических веществ. Эти вещества вместе с эфирными маслами специй и продуктами ферментативных процессов участвуют в создании определенного вкуса и запаха - «букета» пресервов.