Файл: 1. Микробиология.doc

Соль, добавляемая при квашении, вызывает плазмолиз клеток листьев капусты. Выделяющийся сок содержит сахар и другие питательные для микроорганизмов вещества. В начальной стадии процесса развиваются различные аэробные бактерии, дрожжи (занесенные с сырьем), продуцирующие в небольшом количестве кислоты (уксусную, муравьиную, молочную), спирт и углекислый газ. Благодаря потреблению кислорода, а также выделению дышащими растительными клетками С02 и газов, образующихся при брожении, создаются анаэробные условия, которые благоприятствуют развитию молочнокислых бактерий. В первую очередь развивается гетероферментативная молочнокислая бактерия лейконосток (Leuconostoc mesenterioides), образующая сравнительно немного кислоты. Один из продуктов обмена лейконостока — эфиры, которые придают заквашиваемому продукту характерный запах. После лейконостока начинают развиваться палочковидные молочнокислые бактерии. Основная роль в процессе квашения капусты принадлежит гомоферментативной мезофильной бактерии Lactobacillus plantarum. Развиваются и гетероферментатив- ные бактерии, в частности кислотоустойчивая бактерия L. brevis, а также дрожжи, вызывающие спиртовое брожение. Количество молочнокислых бактерий достигает миллионов в 1 см3. Скорость сквашивания капусты зависит от температуры. Оптимальная температура около 20 °С, при ней брожение протекает обычно в течение 6—8 сут.

Образующаяся молочная кислота (1,5—1,7 % по массе) оказывает консервирующее действие, а побочные продукты жизнедеятельности молочнокислых бактерий и отчасти дрожжей (этиловый спирт, летучие кислоты, ароматические вещества, углекислый газ и др.) придают продукту характерные органолептические свойства. При чрезмерном развитии L.brevis возможна порча продукта — излишняя кислотность и острый привкус квашеной капусты. Ухудшается качество капусты и при интенсивном развитии дрожжей.

После окончания брожения квашеную капусту следует хранить при температуре 0—3 °С и без доступа воздуха, чтобы задержать развитие микроорганизмов потребителей молочной кислоты (пленчатые дрожжи, плесени). Молочная кислота — основа стойкости продукта. Плесени и дрожжи не только потребляют молочную кислоту, но и придают продукту неприятный запах, вкус и окраску. Некоторые дрожжи вызывают ослизнение капусты. Поскольку плесени и пленчатые дрожжи аэробы, при хранении квашеной капусты следует поддерживать анаэробные условия.

Помимо плесеней и дрожжей порчу капусты, особенно при недостаточно быстром повышении кислотности, могут вызывать гнилостные и маслянокислые бактерии. Капуста приобретает прогорклый вкус, резкий неприятный запах. Развитие спорообразующих бактерий группы сенной палочки, обладающих активным пектолитическими ферментами, приводит к размягчению продукта, появлению неприятного вкуса. Размягчение может возникнуть и под действием ферментов капусты.

---

В практику внедряется квашение капусты с применением закваски из чистых культур молочнокислых бактерий (L. plantarum). Использование бактерий с определенной бродильной активностью, создание для них оптимальных условий (анаэробность, температура) позволяют направлять полезную биохимическую деятельность микроорганизмов. При введении закваски создается численное преобладание полезной микрофлоры, процесс заквашивания ускоряется, исключается развитие вредных микробов, качество капусты улучшается.

При солении огурцов применяют пряности и большее количество соли (6—8 % по массе). Консервирование огурцов протекает в две стадии. В первой стадии (предварительной — 1—2 дня) при температуре около 20 °С накапливается 0,3—0,4 % кислоты; во второй стадии продукт сквашивается медленно при температуре от -1 до 2 °С.

Микрофлора и микробиологические процессы при солении огурцов сходны с микрофлорой и процессами, происходящими при квашении капусты. В начальный период развиваются различные бактерии и дрожжи. По мере возрастания численности молочнокислых бактерий подавляется развитие нежелательной микрофлоры. Из молочнокислых бактерий сначала развивается лейконосток, а затем более сильные кислотообразователи — гетероферментативные (L. brevis и L. fermentum) и гомоферментативные палочки, преимущественно L. plantarunr, развиваются дрожжи.

Виды порчи соленых огурцов и квашеной капусты сходны. В основном это ослизнение, размягчение, появление на поверхности пленки молочной плесени или дрожжей, потребляющих молочную кислоту, что способствует развитию нежелательной микрофлоры. Хороший эффект в борьбе с этими микроорганизмами дает введение в рассол сорбиновой кислоты (0,1 % по массе) и предотвращение доступа воздуха.

Размягчение возможно под воздействием пектинразрушающих ферментов огурцов, наиболее действенным из которых является по- лигалактуроназа. Иногда происходит раздувание огурцов — образование в них пустот, обусловленное развитием интенсивно выделяющих газ микроорганизмов (дрожжей, бактерий группы кишечных палочек, гетероферментативных молочнокислых бактерий и др.) или нарушением температурного режима квашения.

Рекомендуется применение при квашении чистых культур молочнокислых бактерий. В Кишиневском государственном университете (сейчас — Молдавский государственный университет) В. П. Рощиным получен сухой комплексный препарат (закваска) из солеустойчивых штаммов гомо- и гетероферментативных молочных бактерий (Lactobacillus plantarum, L. fermentum и Streptococcus lactis).

---

Значительно длительнее сохраняется квашеная продукция после пастеризации в герметичной таре

В свежих овощах нередко содержится довольно большое количество нитратов. При переработке таких овощей содержание нитратов может быть понижено при помощи денитрифицирующих видов бактерий. Микробиологический способ снижения содержания нитратов в овощных продуктах весьма эффективен, так как позволяет исключить применение химических веществ.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №14
1.Способы размножения дрожжей. Классификация дрожжей и значение отдельных родов в производстве и хранении сырья, материалов и потребительских товаров.

2.Влияние влажности окружающей среды на развитие бактерий, грибов и дрожжей. Использование этого фактора при производстве и хранении сырья, материалов и потребительских товаров.

3.Состав микрофлоры свежих плодов. Понятие об эпифитной микрофлоре. Условия, способствующие развитию микроорганизмов. Примеры болезней плодов и овощей, вызываемые плесневыми грибами. Мероприятия по профилактике.
1. Дрожжи — это микроскопические одноклеточные грибы, размножающиеся бесполым путём — почкованием. Половой процесс у дрожжей представляет собой слияние двух клеток.

---

 Классификация дрожжей

Дрожжи относятся к царству грибов Mycetaliа. Их классификация основана на морфологических признаках, системе физиологических тестов, деталях полового и вегетативного размножения. На основании наличия и характера полового процесса дрожжи относят к трем классам грибов: аскомицетам (Askomycetes), базидиомицетам (Basidiomycetes) и дейтеромицетам несовершенным (Deuteromy-cetes) – рис. 1.2.

Царство Mycetalia → Подцарство Mycobionta →

→ Отдел Eumycota → Подотдел Eumycotina →

→ Классы

А скомицеты (Askomycetes)	Базидиомицеты (Basidiomycetes)	Дейтеромицеты (Deuteromycetes)
Подкласс	Подкласс
Hemiaskomycetidia	Heterobasidiomycetes
Порядок	Порядки
Endomycetales	Ustilaginalеs Tremellales Tilletiales
Се мейства	Filobasidiales	Семейства
Saccharomycetaceae Schizosaccharomycetaceae Endomycetaceae идр.		Сandidaceae Cryptococcaceae Sporobolomycetaceae

Рис. 1.2. Классификация дрожжей

Дрожжи классифицируют в первую очередь по способу полового размножения, т. е. споруляции. Споры аскомицетных дрожжей образуются посредством конъюгации клеток противоположных типов спаривания, мейотического деления ядра диплоидной клетки и формирования аска. В базидиомицетных дрожжах сложный половой цикл заканчивается образованием базидиоспор, которые принимают форму почкующихся дрожжей. Споруляция редко встречается среди базидиомицетных дрожжей. Более того, почти для половины описанных дрожжей ничего не известно о половых процессах, которые протекают в анаморфном (незаконченном или несовершенном) состоянии в противоположность телеоморфным (законченным или совершенным) состояниям полового размножения.

---

Несовершенные дрожжи – это либо анаморфы известных аскомицетовых или базидиомицетовых дрожжей, либо виды, у которых отсутствует или не обнаружена половая стадия размножения. Их аффинитет может быть установлен по ряду признаков, которые позволяют судить о филогенетических связях этих дрожжей с аскомицетами или базидиомицетами. На этом основании выделены семейство Candidaceae с признаками аскомицетового аффинитета и два семейства с признаками базидиомицетового аффинитета: Cryptococcaceae (не образуют баллистоспор) и Sporobolomycetaceae (образуют баллистоспоры)

В хлебопечении используют дрожжи видов Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces minor, относящиеся к роду Saccharomyces семейства Saccharomycetaceae. Все остальные виды дрожжей являются посторонними, контаминирующими биотехнологический процесс на разных его стадиях.

3. 
   Роль дрожжей в спиртопроизводстве
   

Как известно, именно дрожжи превращают вещества зерна в этиловый спирт, и их можно рассматривать как одно из многочисленных орудий труда человека, а дрожжевую ферментацию - один из самых древних микробиологических процессов, используемых человеком в своих целях. Спиртовое брожение - процесс, приводящий к образованию этанола из водных растворов углеводов (сахаров), под действием некоторых видов дрожжей. В биотехнологии для производства спирта используют сахарный тростник, фуражную кукурузу и другие дешёвые источники углеводов. Для получения сбраживаемых сахаридов они разрушаются серной кислотой или амилазами грибного происхождения. Затем проводится сбраживание и ректификационная перегонка спирта до стандартной концентрации около 96 % об.

В спиртовом производстве в качестве возбудителей брожения используются дрожжи семейства сахаромицетов. Они продуцируют комплекс ферментов, под действием которого сахара сусла превращаются в этиловый спирт и углекислый газ. В спиртовом производстве применяют расы (разновидности, отличающиеся несколькими особенностями) дрожжей верхового брожения, обладающие высокой энергией брожения. Они образуют максимальное количество спирта.

---