Мікробіологічний контроль якості заквасок

14

Мікробіологічний контроль якості заквасок

Мета заняття. Ознайомитись із схемою мікробіологічного контролю якості заквасок та вивчити основні методи цього контролю.

Завдання. 1. Ознайомитись з методами вивчення активності заквасок. 2. Ознайомитись з методами визначення чистоти заквасок. Провести мікроскопію заквасок та замалювати побачене 3. Вивчити та замалювати в зошити будову фагу та  стадії його розвитку в мікробній клітині. Ознайомитися з методами визначення фагів

в заквасці.

Обладнання та матеріали. Різні вид заквасок, предметні скельця, бактеріальні петлі чи пастерівські піпетки, спиртівка, дистильована вода, метиленовий синій, мікроскоп, живильні середовища. Схеми зображення будови фагу та стадії його розвитку в мікробній клітині.

Довідковий матеріал. Закваски – це одно – чи багатокомпонентні комбінації мікроорганізмів, що використовуються для сквашування молочної сировини під час виробництва кисломолочних продуктів.

Розрізняють одноштамові закваски, що складаються з одного штаму мікроорганізму, багатоштамові— з декількох штамів одного виду і змішані закваски, до складу яких входять багато штамів різних видів мікробів. По складу мікрофлори основні закваски, які використовують в молочній промисловості, підрозділяють на 3 групи: бактеріальні, грибкові і змішані.

Для дослідження відбір прод проводять наступним методом: об’єднану пробу заквасок сухих, бактеріальних концентратів і бактеріальних препаратів прямого внесення готують змішуючи вміст, (30-50) та (3-5) одиниць спожиткового пакування (контейнерів/пакетів), відповідно. Для складання об’єднаної проби заквасок рідких точкові проби відбирають стерильною піпеткою не менше ніж 10 см3 з кожного пакування та переносять у одну ємність. Маса проби заквасок сухих, бактеріальних концентратів, бактеріальних препаратів прямого внесення повинна бути (30±2) г. Кожна проба заквасок рідких повинна становити (50±5) см3.

Послідовність мікробіологічного контролю якості заквасок:

1. Визначення активності закваски (час сквашування та кислотність);

2. Вмісту диацетилу та ацетону;

3. Наявність вуглекислого газу;

4. Встановлення наявності бактеріофагу;

5. Визначення мікробіологічних показнків закваски : співвідношення між мікроорганізмами, що входять до складу закваски та наявність сторонньої мікрофлори (кишкової палички, спорових бактерій, дріжджів, пліснявих грибів).

Активність закваски контролюють по кислотності і тривалості сквашування Виробничі закваски для сиру, сметани і звичайного кисляку повинні мати кислотність

80 – 85 °Т, для масла і сирів з низькою температурою другого нагрівання – 90 – 100º Т. Кислотність заквасок молочнокислих паличок (сирної, ацидофільної і болгарської) не повинна перевищувати 95 – 110°Т, кефірної – 95 – 100°Т, закваски для кумису – 130 – 160°Т.

Тривалість сквашування при внесенні материнської закваски молочнокислих стрептококів (1 – 3 %) складає 6 –8 годин, молочнокислих паличок (0,5–1 %) – 4–6 годин.

Збільшення тривалості сквашування молока та утворення слабкого згустку вказують на зниження якості заквасок.

Крім того підчас пробного сквашування звертають увагу на якість  згустку, що утворився. Визначають органолептичні показники: загальний вид, смак, запах, аромат. Чисті від сторонньої мікрофлори та активні закваски повинні мати специфічні для кожного виду заквасок ці органолептичні показники.

Вмісту диацетилу та ацетоіну визначають по креатиновій пробі. На білу порцелянову пластинку наносять у рівних обємах (по 1–3 краплі) фільтрат закваски, 40%-ний розчин КОН і 0,04%-ний розчин креатину і ретельно перемішують.

Відзначають час появи рожевого фарбування. Якщо рожевий колір з’явився  менш чим за 7 хв, то закваска вважається гарним продуцентом диацетилу та ацетоін. Якщо ж поява кольору відзначається після 7–10 хв, це вказує на слабку ароматоутворюючу здатність мікроорганізмів.

Наявність вуглекислого газу в заквасці встановлюють, наливаючи в пробірку діаметром 15 мм закваску в об’ємі 20 см3, відзначають її рівень і ставлять на водяну лазню з холодною водою. Температуру води доводять до 90ºС і, не виймаючи пробірки, відзначають рівень. Якщо закваска містить вуглекислий газ, то згусток стає губчастим і піднімається над сироваткою від 0,6 до 5 см і більш. При відсутності вуглекислого гузу, згусток не піднімається обо піднімається незначно на 0,3 – 0,5 см та немає явно вираженої губчастості.

Наявність бактеріофагу встановлюють посівом закваски на стерильне знежирене молоко з додаванням розчину метиленового синього. Для цього в 10 мл стерильного обезжириного молока додають 0,5 мл робочого розчину метиленового синього та одну краплюдосліджуваної закваски. Вміст пробірки ретельно перемішують і витримують при температурі 37°С та спостерігають за відновленням метиленового синього.  Якщо в процесі культивування після знебарвлення метиленового синього через 4–5 годин знову спостерігається посиніння молока, це вказує на наявність у заквасці бактеріофагу.

Більшість фагів складаються з кулястої головки (ДНК)  і подовженого відростка. Розміри фанів коливаються від 10 до 100 нм.

Рис. Будова бактеріофагу

Відросток фагу утворений порожнім стрижнем діаметром близько 8 нм. Зовні стрижень оточений чохлом, що являє собою порожній циліндр, здатний до скорочення. На нижньому кінці відростка є шестикутна базальна пластинка, у кожнім куті якої розташовуються короткі зубці. Від кожного зубця відходить по одній нитці довжиною 150 нм. За допомогою базальних пластинок і ниток фаг прикріплюється до поверхні бактеріальної клітки. Під чохлом нижньої частини відростка концентрується лізоцим. Під дією лізоциму в клітинній стінці бактерій утвориться отвір, через який вприскується ДНК кислота бактеріофага в клітину.

При попаданні фагу в культуру бактерій, він адсорбується на бактеріальній клітині базальними пластинами і нитками, апотім за допомогою протеолітичного ферменту лізує клітинну стінку. Потім білкова оболонка фагу скорочується і ДНК вприскується в цитоплазму бактеріальної клітки. У клітині починається синтез ДНК фагу і його білків. Одночасно пригнічується бактеріальна генетична сис. Надалі утворюються вегетативні фагові частки, а через 30 – 60 хв стінка бактеріальної клітки набухає і проривається, при цьому звільняється до 100 нових фагів, що можуть інфікувати 100 нових бактеріальних кліток. Так продовжується доти, поки не лізуються всі чуттєві до фагу клітини бактерій.

Рис. 17.  Цикл розвитку бактеріофага:

Визначення мікробіологічних показнків закваски.У випадку її зниження перевіряють чистоту закваски шляхом перегляду пофарбованого мікроскопічного препарату не менше чим у 10 полях зору мікроскопа  або посівом на відповідні поживні середовища.

Мікроскопією визначають видовий склад мікроорганізмів та наявність сторонньої мікрофлори (бактерій групи кишкових паличок, спорових бактерій, дріжджів, цвілей).

Виготовлення препарату для мікроскопії заквасок. Для приготування мазків з  рідких заквасок, на чисте предметне скло бактеріологічною петлею наносять невелику краплю досліджуваного матеріалу та розподіляють на площі приблизно 1 см².

Сухі закваски розводять у краплі дистильованої води (чи стерильного фізрозчину). Препарати висушують при кімнатній температурі, фіксують над полум’ям та фарбують метиленовою синькою.

При цьому, в заквасках для кисломолочного сиру, сметани, простокваши звичайної, масла, сирів з низькою температурою другого нагрівання та кисляку звичайного повинні виявлятися подиноко, попарно розміщені чи в коротких ланцюжках коки, рівномірно розташовані в полі зору мікроскопа.

У заквасці для ряжанки, варенця, простокваші Мечніковської та йогурту повинні бути присутнім молочнокислі стрептококи й у меншій кількості палички.

У заквасці для ацидофільної пасти й ацидофільного молока — тільки палички.

У кефірній грибковій заквасці повинні виявлятися молочнокислі стрептококи, клітини паличок і дріжджів та їх скупчення.

Чистоту закваски визначають посівом її  пробірки із стерильним знежиреним молоком. Посіви термостатують протягом 72 годин.  Закваску молочнокислих стрептококів перевіряють на наявність сторонніх термофільних паличок, тому посіви культивують при 40 – 45°С. Закваски молочнокислих паличок контролюють на присутність сторонніх стрептококів при температурі 30 – 35°С. Зі згустків готують мікроскопічні препарати, переглядають їх і визначають наявність або відсутність сторонніх мікроорганізмів.

Крім того, чистоту закваски визначають посівом її  на відповідні живильні сеедовища.

Присутність бактерій групи кишкових паличок у заквасці визначають посівом її на середовище Кесслер. Закваску попередньо нейтралізують до рН 7,4 – 7,6, додаючи до 10см3 закваски 1см3 10% розчину питної соди.  Нейтралізовану таким чином закваску, в об’ємі 3 см3 висівають у 20 см3  середовища Кесслер. Посіви термостатують при 43 – 45°С протягом 24годин. Відсутність газу в пробірках свідчить про те, що закваска не забруднена бактеріями кишкової палички. Поява газоутворення свідчить про можливе забруднення закваски цим видом бактерій. Для підтвердження наявності бактерій групи кишкової палички проводять посіви із пробірок, де відмітили утворення газу на середовище Ендо в чашки Петрі. Чашки витримують в термостаті при температурі 37°С протягом 18 – 24 годин.

При появі на середовищі Ендо характерних малинових колоній з металічним блиском або рожевих слизистих колоній, їх вивчають вибірково. Із них роблять мазки, фарбують по Граму та мікроскопують. При наявності в мазках грамнегативних без спорових паличок свідчить про наявність кишкових паличок.

Дріжджі та плісняві гриби визначають шляхом посіву закваски в чашки Петрі на сусло-агар і культивують при 24 °С протягом  3 – 5 діб.

Немолочні бактерії – спорові  аеробні та анаеробні бактерії визначають посівом закваски в пробірки з стерильним знежиреним молоком з додаванням парафіну для створення анаеробних умов та в пробірки з молоком без парафіну для культивування в аеробних умовах. Пробірки ставлять на водяну баню при температурі 85ºС і витримують 10 хв. Потім охолоджують і поміщають в термостат при температурі 30ºС на 2 – 3 доби.

Складмікрофлори кефірної закваски  визначаютьметодом граничних розведень з послідуючим посівом різних розведень у стерильне знежирене молоко і їх культивуванням протягом 3 діб. Після цього мікроскопіюють препарати, приготовлені з вмісту пробірок з сквашеним молоком. На підставі отриманих результатів складають числову характеристику і визначають кількість різних груп мікробів

Ароматоутворюючі молочнокислі стрептококи виявляють на щільному середовищі з цитратом кальцію при посіві різних розведень закваски. Посіви культивують при 26 °С  протягом 3 – 5 діб. Потім підраховують колонії, що утворюють зони просвітління в даному середовищі.

Дріжджі визначають чашковим методом на сусло агарі при посіві різних розведень закваски і наступному культивуванні при 24 °С протягом  3 – 5 діб.

Оцтовокислі бактерії визначають посіву розведень у стерильне знежирене молоко і культивуванні їх в термостаті при 30°С протягом 3 – 5 діб. Облік позитивних результатів проводять по жовтому кільцю, що утвориться на поверхні згорнутого молока.

Співвідношення різних мікроорганізмів, щовходять до складу кефірних заквасок, приблизно однакове і складає в 1 см3: мезофільних молочнокислих стрептококів 108 – 109; термофільних молочнокислих стрептококів 105–106; ароматоутворюючих молочнокислих бактерій 107–108; дріжджів 104—105; оцтовокислих бактерій 103—105.

Чистота закваски. Мікроскопією визначають видовий склад мікроорганізмів та наявність сторонньої мікрофлори (бактерій групи кишкових паличок, спорових бактерій, дріжджів, цвілей).

Присутність бактерій групи кишкових паличок у заквасці визначають посівом її на середовище Кесслер.

Закваску попередньо нейтралізують до рН 7,4—7,6, додаючи до 10 див3 закваски 1 див310% розчину питної соди. Посіви термостатують при 43 °С в протягом 24ч.

Послідовність виконання роботи

Завдання 1. Зробити мазки заквасок та провести мікроскопію.

Завдання 2. Заповнити таблицю 21.

   

 Таблиця 21

Результати мікроскопії заквасок для різних молочнокислих продуктів.

№ Пп	Види заквасок для молочних продуктів	Мікроорганізми, що входять до складу закваски	Схематичне зображення мікроскопічної картини
1	Закваска для кисломолочного сиру, Сметани, Масло Простокваша звичайна Сири з низькою температурою другого нагрівання
2	Кефір
3	Простокваша Мечніковська, Йогурт та ряжанка
4	Ацидофільне молоко, ацидофільна паста
5	Кумис
6	Ацидофільно-дріжджове молоко

Завдання 3. Замалювати в зошити будову бактеріофагу та схему його розмноження в мікробній клітині. Записати основні етапи розмноження бактеріофагу в мікробній клітині.

Питання для самоконтролю.

Що таке закваски та як їх класифікують? Яка схема мікробіологічного контролю заквасок? Що таке бактеріофаг та які основні етапи його розвитку в мікробній клітині?

Ви прочитали: "Мікробіологічний контроль якості заквасок"
Читати далі