Natura aranjează totul atât de armonios încât în ​​această lume fiecare își are locul și îndeplinește funcțiile care le sunt atribuite, fie că este vorba de coroana naturii - un om incredibil de complex sau cel mai microscopic organism. Fiecare își joacă rolul pentru a face lumea noastră un loc mai bun. Acest lucru este valabil și pentru diferite bacterii, care, conform marelui plan al creatorului lumii, aduc oamenilor nu numai beneficii, ci și anumite daune. Să ne uităm la ce sunt bacteriile lactice termofile și care este locul lor în viața noastră. Sunt utile sau dăunătoare?

Caracteristici și esență

Planeta noastră este locuită de o întreagă armată de diverse microorganisme, invizibile pentru ochi, dar foarte active și nu întotdeauna utile. Unul dintre aceste microorganisme utile este bacteriile termofile. Bacteria trăiește în izvoare termale și se înmulțește la temperaturi destul de ridicate - peste 45 de grade. Colonii întregi ale acestor microorganisme au fost identificate în diferite zone geotermale ale planetei noastre, cum ar fi apele izvoarelor termale naturale. Bacteriile termofile supraviețuiesc datorită prezenței în ele a enzimelor speciale care pot funcționa la temperaturi ridicate. Pentru ei, cel mai favorabil regim de temperatură este un coridor de 50-65 de grade. În astfel de condiții, bacteriile se pot simți confortabil și se pot înmulți liber.

Mulți oameni ar dori să știe la ce temperatură mor bacteriile termofile pentru a-și controla numărul. În acest sens, aș dori să observ că oamenii de știință nu au reușit încă să obțină date exacte despre acest lucru. În stadiul actual de dezvoltare a științei, se știe doar că temperatura maximă pentru termofili este de 68-75 de grade. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că bacteriile mor cu o astfel de încălzire - abaterea de la regimul optim le face viața mai puțin confortabilă și mai intensă, încetinește creșterea celulelor și reduce rata proceselor metabolice.

Este posibil să ucizi bacteriile? Ce îi afectează negativ?

Pentru ca bacteriile termofile să moară, pragul superior trebuie să fie mult mai mare. Astăzi, oamenii de știință au reușit să stabilească că cea mai mare temperatură cunoscută în prezent la care aceste microorganisme pot trăi este de 122 de grade Celsius. Nu este posibil să se creeze o încălzire mai mare în condiții de laborator. Prin urmare, nu este încă posibil să se determine la ce temperatură vor muri bacteriile termofile. Se știe doar că viața bacteriilor este afectată foarte în detriment de fluctuațiile bruște de temperatură: dezvoltarea unei culturi se poate opri, dar dacă aceasta va muri este o întrebare.

Soiurile și descrierile lor

Evaluând preferințele de temperatură ale microorganismelor, acestea pot fi împărțite în trei grupe principale: psicrofile, mezofile și, de fapt, termofile. Toate depind de căldură, dar diferă în condițiile de temperatură.

Astfel, bacteriile psihrofile sunt cele mai puțin termosensibile și preferă un interval de temperatură de la zero la +10 grade. Acesta este coridorul optim de dezvoltare pentru ei, dar se pot reproduce la -5 grade și la +15.

Urmează bacteriile mezofile termofile, a căror zonă de confort este între 30 și 40 de grade Celsius. Bacteriile pot crește și se înmulțesc cu ușurință atunci când temperatura scade la 10 grade sau crește la 50 de grade. Nivelul optim pentru creșterea acestor organisme este de 37 de grade.

Și, în sfârșit, bacteriile termofile - creșterea lor activă se observă atunci când temperatura atinge peste 50 de grade. Principalele lor trăsătură distinctivă sunt rate metabolice accelerate. Conform unor studii recente, s-a stabilit că sub influența temperaturii apar modificări semnificative ale proteinelor și lipidelor, care joacă un rol major în toate procesele vieții.

Subgrupuri de termofile

O ilustrare clară a acestui lucru este oferită de exemple de bacterii termofile, care sunt, de asemenea, împărțite în mai multe subgrupe independente:

• Termofile extreme cu o temperatură optimă de 80 de grade cu minim 60 și maxim 105 de grade.
• Stenotermofile, sau facultative, cu un interval de 55-65 de grade, dar manifestă capacitatea de a se reproduce chiar și atunci când temperatura scade la 20 de grade. Cea mai mare capacitate de creștere se observă la 20-40 de grade.
• Euritermofilii preferă 37-48 de grade. Particularitatea termofililor obligatorii este că nu își pierd capacitatea de a crește chiar și la 70 de grade, dar nu cresc sub 40 de grade.
• Termotolerante cu o temperatura optima de cel mult 48 de grade, temperatura minima la care pot creste este de 10 grade, iar cea maxima de 55-60. Ele diferă de mezofili la aceleași temperaturi optime prin aceea că atunci când pragul de temperatură crește, bacteriile continuă să crească.

Termofile anaerobi

Capacitatea organismelor termofile de a crește rapid le oferă o oportunitate excelentă de a fi utilizate într-o varietate de sfere ale vieții - în industrie sau agricultură și chiar la nivel casnic. Cu toate acestea, bacteriile lactice mezofile și termofile au metode de izolare similare. Singura diferență este în temperaturile de creștere. Pentru a stabili nivelul exact de temperatură optim, cultura trebuie să fie trecută timp de una până la două luni sau, cu alte cuvinte, replantată într-un anumit interval de temperatură.

Distribuit pe scară largă în natură și în conditii diferite Trăiesc multe specii de bacterii termofile. Iubesc căldura și se simt foarte confortabil în stomacul uman și pot fi întâlniți și în animale, plante, sol, apă și diverse alte medii care asigură condiții de temperatură favorabile dezvoltării. Unele bacterii necesită prezența aerului pentru a se dezvolta, în timp ce altele nu necesită oxigen deloc. Pe baza acestui criteriu de dependență de oxigen, organismele termofile sunt împărțite în aerobe și anaerobe.

Grupurile anaerobe includ mai multe grupuri separate:

• Acizi butiric - în timpul fermentației produc acid butiric, se hrănesc cu zahăr, pectine, dextrine și produc acizi - acetic și butiric, precum și hidrogen și dioxid de carbon. Din proprietăți benefice Se poate distinge producția de alcooli de acetonă, etilic, butilic și izopropilic. Se găsește în forme termofile și mezofile.
• Celuloza trăiește în nămol, compost și resturi vegetale. Aceste bacterii termofile sunt ideale pentru compostare și sunt utilizate pe scară largă în sectorul agricol. Fiind în sol sau humus, aceste bacterii devin active la 60-65 de grade. Există și o formă mezofilă - bacilul lui Omelyansky. Aceste bacterii, folosind o enzimă specială, descompun celuloza, eliberând dioxid de carbon, hidrogen, alcool etilic și o serie de acizi - acizi formic, acetic, fumaric, lactic și alți acizi organici.
• Cele care formează metan trăiesc în același loc cu cele de celuloză și sunt cultivate acolo. În acest grup, cele mai studiate specii sunt Methanobacterium și Methanobacillus. Nu sunt capabili de sporulare, iar beneficiul lor constă în capacitatea de a produce antibiotice, vitamine, enzime, folosind apele uzate și deșeurile menajere pentru alimentație.
• Desulfurizanții se găsesc cel mai adesea lângă celulozice și trăiesc prin reducerea sulfaților. Au spori ovali, care sunt situati mai aproape de unul dintre capetele tijei bacilului - terminal sau subterminal.
• Bacteriile lactice sunt un grup mare special de bacterii care trăiesc în lapte. Aceste bacterii lactice termofile pot fi atât benefice pentru oameni, cât și foarte dăunătoare. Unele dintre speciile lor pot sintetiza substanțe aromatice speciale. Ei sunt cei care, după ce influențează laptele, dau bun gustși aroma de brânză de vaci sau de smântână. Astfel de bacterii lactice termofile sunt anaerobe facultative, astfel încât se pot reproduce optim în absența oxigenului sau într-un mediu în care există o deficiență mare a acestuia.

Acid lactic

Bacteriile lactice sunt împărțite în coci și bastonașe. Primele constau din mai multe celule conectate într-un lanț - streptococi și au fermentație homo- și eterogenă. Streptococii homofermentativi fermentează zahărul găsit în lapte, ceea ce face posibilă prepararea iaurtului viu. In paralel, cele heterofermentative secreta si substante aromatice precum diacetina si citoina. Celulele lor sunt rotunde sau ovale, se colorează bine pe Gram și nu formează spori sau capsule. Sunt aerotolerante și pot exista în prezența aerului. Cu toate acestea, le lipsește capacitatea de a efectua respirația aerobă și preferă să continue procesul de fermentație a acidului lactic care le este familiar. Pentru a mânca, au nevoie de o mulțime de vitamine, proteine ​​și acizi organici. În lapte, bacteriile îl provoacă să se coaguleze, formând un caș dens, uniform, cu o cantitate mică de zer. Datorită agenților formatori de aromă, în brânză apar bule tentante cu miros caracteristic și capacitate scăzută de a forma acizi. Cocii sunt foarte rezistenți la alcool și necesită o aciditate ridicată.

Batoane de acid lactic

Tijele de acid lactic - altfel numite lactobacili - pot fi fie singure, fie pereche. Lactobacillus acidophilus este cel mai des folosit, mai ales că face parte din culturile inițiale și face posibilă producerea gustoase și iaurt sănătos. Streptobacteriile și bacteriile beta sunt, de asemenea, populare în industria produselor lactate. Aceste organisme sunt complet imobile și nu formează spori sau capsule se colorează bine pe Gram.

Termofilii acidului lactic sunt anaerobi facultativi. Ele pot deveni monoenzimatice, cu o rată mare de formare a acidului, sau hereroenzimatice cu capacitatea de a procesa simultan fructoza, rezultând formarea manitolului de alcool hexahidric, acetaților, lactaților și dioxidului de carbon. Ele procesează destul de prost proteinele, așa că pentru a crește au nevoie de prezența aminoacizilor în mediu. Unele batoane au capacitatea de a produce catalaza, o enzimă care descompune peroxidul de hidrogen sau acetaldehida, care conferă brânzei mirosul și gustul.

Batoanele de acid lactic rezistente la căldură pot supraviețui în lapte în timpul pasteurizării la o temperatură de 85-90 de grade. Sunt foarte rezistente la dezinfectanți și astfel provoacă daune considerabile întreprinderilor din industria alimentară. Sunt antagonişti ai Escherichia coli. Se găsește în culturile inițiale sau în laptele ușor pasteurizat.

Termofili care nu pot respira fără oxigen

Termofilii aerobi, care nu pot respira fără oxigen, sunt, de asemenea, împărțiți în două grupuri independente:

• Termofil extrem - tije gram-negative, incapabile de mișcare, aparținând unor bacterii obligate, a căror creștere are loc la o temperatură optimă de 70 de grade. Când temperatura crește, tijele se transformă în fire subțiri. Ei trăiesc în masă în izvoarele cu apă caldă și în solul din apropiere.
• Formatorii de spori au forme asemănătoare celor mezofile. Ei trăiesc și se răspândesc în sol bine afânat sau în ape aerate.

Luând în considerare toate aceste tipuri de microorganisme, trebuie remarcat faptul că apariția bacteriilor termofile este aromorfoza lor în habitatul lor. Ca și alte organisme vii, bacteriile se pot adapta perfect la schimbările condițiilor de mediu în timpul evoluției lor. În același timp, își măresc semnificativ nivelul organizației și dobândesc noi abilități.

Beneficii și prejudicii

Care sunt daunele și beneficiile bacteriilor termofile? Batoanele de acid lactic folosite în industria alimentară aduc beneficii indubitabile oamenilor. Ca parte a diferitelor culturi inițiale, produc produse de acid lactic gustoase și sănătoase, care au un efect foarte pozitiv asupra tuturor sistemelor corpului uman, ajută la reglarea proceselor metabolice, normalizează funcționarea tractului digestiv și contribuie în orice mod posibil la protejarea organismul de diferite bacterii putrefactive, curățându-l simultan de toxinele și zgura acumulate. Pe lângă îmbunătățirea compoziției microflorei, bacteriile termofile calmează sistemul nervos, suprimă efectul antibioticelor și măresc imunitatea.

Pe lângă industria alimentară, acest tip de bacterii este folosit destul de larg în domeniul farmacologic și al cosmetologiei. Pe baza acestora se realizează diverse probiotice, precum și produse cosmetice care conferă pielii îngrijită și elasticitate și sunt folosite și pentru albirea și refacerea acesteia. Măștile cu iaurt viu pot face minuni.

Bacteriile termofile și mezofile care trăiesc în sol și compost ajută la descompunerea materiei organice, fertilizând solul pentru o bună creștere a plantelor. Metanul eliberat poate fi folosit cu succes pentru încălzirea clădirilor rezidențiale și a instalațiilor industriale. Cu o scară atât de mare de beneficii, micul rău pe care tijele termofile îl provoacă întreprinderilor din industria alimentară este atenuat de efectele medicamentelor bactericide și de monitorizarea constantă a echipamentelor de producție a alimentelor.

Concluzie

În acest articol am prezentat conceptele de bază ale unei clase atât de mari și puțin studiate precum bacteriile. Din materialul de mai sus rezultă că bacteriile termofile sunt deja utilizate pe scară largă de oameni în beneficiul lor propriu. Dar acest proces este departe de a fi finalizat și ne așteaptă multe alte descoperiri plăcute și utile.

Mezofilii sunt reprezentanți ai diferitelor grupuri de bacterii: bacterii formatoare de spori din genurile Bacillus și Clostridium, bacterii care nu formează spori din genul Proteus, mulți stafilococi etc.

Mezofilii sunt partea principală a bacteriilor care contaminează produsele alimentare și reprezintă cel mai mare pericol. Aceste bacterii sunt distribuite pe scară largă în sol, praf, aerul fabricilor de alimente, semifabricate și produse alimentare. Pericolul este agravat de faptul că mulți mezofili formează spori rezistenți la căldură.

Bacteriile Clostridium. Tijele mobile (peritrici), anaerobii, formează spori. Unele sunt anaerobe ușoare și pot crește nu numai în interior, ci și la suprafața produselor alimentare. Din cele 60 de specii cunoscute ale acestui gen, aproximativ 30 se pot reproduce în produsele alimentare Pe baza proprietăților lor biochimice, toate clostridiile sunt împărțite în putrefactive (au enzime proteolitice) și fermentative. Două specii pot provoca toxiinfecții alimentare.

Clostridiile putrefactive (proteolitice) descompun gelatina, proteinele din lapte și produse lactate, carnea, peștele, le slăbesc și uneori formează un pigment negru. Defalcarea proteinelor se numește proteoliză, de unde și numele acestor bacterii. Sporii de Clostridia sunt extrem de rezistenți la căldură. Datorită unui set mare de enzime, clostridia poate fermenta carbohidrații. Sub influența lor, laptele se coagulează și gelatina se lichefiază. Clostridiile proteolitice se pot dezvolta într-o gamă largă de temperaturi - de la 16 la 50 ° C. Când se înmulțesc, substanțele volatile se acumulează în produse, dând un miros putred.

Speciile de Clostridia Perfringens sunt, de asemenea, agenți cauzali ai alterarii alimentelor. Consistența produsului devine slăbită și sfărâmicioasă, culoarea acestuia se schimbă, apare un miros acru, se observă umflarea și bombardarea conservelor. Aceste bacterii contaminează carnea, laptele (în produse lactate fermentate nu există), făină, cereale, pește, provoacă toxiinfecții alimentare atunci când toxinele bacteriene intră în tractul digestiv uman cu alimente sau gangrenă gazoasă atunci când bacteriile pătrund în țesutul muscular ca urmare a leziunilor și rănilor.

Clostridiile zaharolitice includ bacterii formatoare de spori de acid butiric cu spori localizați la capătul celulei. Sunt capabili să fermenteze carbohidrații, iar în timpul dezvoltării lor, uleiul și acid acetic, au un miros neplăcut, produsele se acru, gazele se acumulează în ele. Aceste bacterii sunt larg răspândite în materialele vegetale și produsele lactate. Sporii lor sunt mai puțin rezistenți la căldură decât clostridiile proteolitice, dar mai rezistenți la acizi. Se găsesc și în legume conservateși produse prelucrate la temperaturi de 105 °C și mai mici și provoacă alterarea acestora. Toxiinfecția alimentară este cauzată de consumul de pește și conserve de carne, produse afumate și sărate care conțin celule bacteriene vii sau toxinele acestora. Sporii de Clostridia pot fi păstrați în viață în produsele din tomate, legumele și fructele conservate, care sunt pasteurizate sau sterilizate la o temperatură de 105 ° C sau mai mică.

Bacillus. Bacteriile mezofile care formează spori trăiesc în sol, se răspândesc cu praf și ajung pe materii prime, echipamente și produse. Pe baza proprietăților lor fiziologice, bacteriile din genul Bacillus pot fi împărțite în două grupuri:

bacterii care formează produse gazoase în timpul descompunerii carbohidraților. Pot fermenta carbohidrații, acizii organici și alcoolii pentru a produce acizi acetic și formic, alcool, dioxid de carbon și hidrogen. Acest grup include Bacillus polymix și Bacillus macerans, care sunt rezistente la aciditate ridicată și concentrații mari de zahăr.

Datorită acestor proprietăți, se pot înmulți în produse cu un pH de 3,6 sau mai mare, care conțin până la 25% zahăr. În unele cazuri, Bacillus polymyx se dezvoltă în siropuri de fructe care conțin 25-40% zahăr;

bacterii care nu produc cantități vizibile de gaz la fermentarea carbohidraților, dar acumulează acizi. Aceste bacterii sunt prezente în diferite alimente. Ele aparțin grupului Bacillus subtilis (bacillus subtilis), răspândit în natură și producând în principal acid lactic. Tijele se dezvoltă într-o gamă largă de temperaturi - de la 5 la 55 ° C. Multe sunt rezistente la temperaturi ridicate. Bacillus subtilis se găsește adesea în microflora reziduală după conservarea alimentelor (aproximativ 60% din această microfloră este mezofilă).

Bacillus cereus este o tijă mobilă, larg răspândită în mediul extern; Creșterea bacteriană optimă este de 30 °C. Habitatul principal este solul, de unde pătrund în corpurile de aer și apă. Când vin în contact cu produsele alimentare, se dezvoltă rapid și numărul lor poate ajunge la sute și mii de celule la 100 cm 2 de suprafață. Contamina produsele culinare, amidonul, lapte crud, cofetărie, produse lactate, aditivi alimentari, conserve, fructe. Legumele care sunt în contact strâns cu solul sunt cel mai contaminate cu bacterii. În produsele alimentare, sporii încep să germineze la un pH de 5,5 sau mai mare. Unele tipuri de bacterii se pot înmulți într-un mediu care conține 8-15% sare de masă.

Consumul de produse care conțin 1 g 10 6 celule de Bacillus cereus reprezintă un pericol pentru sănătatea umană, deoarece provoacă toxiinfecții alimentare.

Bacteriile mezofile pot provoca alterarea produselor alimentare în timpul depozitării la frigider.

Bacteria Proteus. Reprezentanții genului Proteus sunt celule mici care își pot schimba forma de la bastonașe la coci și, în anumite condiții, formează filamente și alte forme. Aceste bacterii sunt mezofile, anaerobe facultative, mobile (peritric) și nu formează spori. Limitele de temperatură pentru dezvoltare sunt 10-43 °C.

În mediile cu carbohidrați formează gaze și acizi, în mediile proteice provoacă putrezirea (proteoliză).

Bacteriile care nu formează spori. Printre microbii mezofili se regasesc si bacterii care nu formeaza spori din familia lactobacililor, care sunt raspandite in natura si joaca un anumit rol in industria alimentara. Se dezvoltă în intervalul de temperatură de la 8 la 42 °C cu un optim de la 25 la 30 °C. Se găsește în lactate, cereale și produse din carne, pe echipamentele fabricii de lapte, în apă, ape uzate, bere, vin, fructe și sucuri de fructe, murături, aperitive de aluat etc. Alterarea sucurilor de fructe, conservelor, vinurilor și altor produse este cauzată de bacteriile care se dezvoltă la temperaturi de 12 ° C și peste.

Pentru a obține produse lactate fermentate de înaltă calitate și stabile, în lapte se adaugă culturi starter. Aperitive cu aluat- culturi pure sau un amestec de culturi pure de bacterii lactice.

Clasificarea produselor lactate fermentate

În funcție de compoziția microflorei inițiale, produsele lactate fermentate sunt împărțite în 5 grupe:

1. Produse preparate folosind starter multicomponent

Astfel de produse includ chefir și kumys, care sunt preparate folosind ferment simbiotic natural - boabe de chefir . Boabele de chefir sunt o formațiune simbiotică puternică. Ei au întotdeauna o anumită structură și își transmit proprietățile și structura generațiilor ulterioare. Au o formă neregulată, o suprafață foarte pliată sau denivelată, consistența lor este elastică, moale-cartilaginoasă, dimensiunile variază de la 1-2 mm la 3-6 cm sau mai mult. Boabele de chefir contine o serie de bacterii lactice: streptococi mezofili de acid lactic din speciile Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris; bacterii formatoare de aromă din specia Streptococcus diacetylactis, Leuconostoc dextranicum; baghete de acid lactic din genul Lactobacillus; bacterii cu acid acetic; drojdie. La microscopia secțiunilor de boabe de chefir, se dezvăluie împletări strânse ale firelor în formă de tijă, care formează stroma fungică care deține alte microorganisme.

Streptococii de acid lactic mezofil asigură formarea de acid activ și formarea cheagurilor. Cantitatea lor în produsul finit ajunge la 10 9 pe 1 cm 3.

Bacteriile care formează arome se dezvoltă mai lent decât streptococii lactici și cremoși. Ele produc substanțe aromatice și gaze. Cantitatea lor în chefir este de 10 7 -10 8 la 1 cm3.

Numărul de tije de acid lactic din chefir ajunge la 10 7 -10 8 la 1 cm3. Odată cu creșterea duratei procesului de coacere și la temperaturi ridicate, numărul acestor bacterii crește la 10 9 la 1 cm 3, ceea ce duce la peroxidarea produsului.

Drojdia se dezvoltă mult mai lent decât bacteriile de acid lactic, astfel încât se remarcă o creștere a numărului lor în timpul maturării produsului și se ridică la 10 6 la 1 cm 3. Dezvoltarea excesivă a drojdiei poate apărea la temperaturi ridicate de maturare și expunerea prelungită a produsului la aceste temperaturi.

Bacteriile cu acid acetic, care sunt conținute în chefir în cantitate de 10 4 -10 5 la 1 cm 3, se dezvoltă și mai încet. Dezvoltarea excesivă a bacteriilor de acid acetic în chefir poate duce la apariția unei consistențe vâscoase, vâscoase.

Procesul de fermentare și coacere a chefirului se efectuează la o temperatură de 20-22 0 C timp de 10-12 ore.

2. Produse preparate folosind streptococi lactici mezofili

Astfel de produse includ brânză de vaci și smântână. La prepararea acestor produse, procesul de fermentare a laptelui se realizează la o temperatură de 30 0 C timp de 6-8 ore. Microflora acestor produse include streptococi homofermentativi: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris; streptococi formatori de aromă heterofermentativi: Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus și specii de leuconostoc aromă Leuconostoc dextranicum. Cantitatea lor în brânză de vaci finită este de 10 8 -10 9 celule la 1 g, în smântână - 10 7 celule la 1 g.

3. Produse preparate folosind bacterii lactice termofile

Iaurtul, iaurtul, laptele coapt fermentat și Varenets sunt preparate folosind bacterii lactice termofile. Procesul de fermentare se desfășoară la o temperatură de 40-45 0 C timp de 3-5 ore.

Compus din microfloră iaurtŞi lapte coagulat include streptococul termofil (Streptococcus thermophilus) și bacilul bulgar (Lactobacillus bulgaricus) în raport de 4:1...5:1. Se folosește și fermentația simbiotică a acestor microorganisme. Conținutul de streptococi termofili și bacil bulgar în 1 cm 3 de produs este de 10 7 -10 8.

În producție ryazhenkaŞi Varenets utilizați un starter de streptococ lactic termofil într-o cantitate de 3-5%. Uneori se adaugă un stick bulgar. Conținutul de streptococ termofil în 1 cm 3 de produs este de 10 7 -10 8 celule.

4. Produse preparate folosind streptococi lactici mezofili și termofili

Aceste produse includ smântână, pastă de lapte-proteine, brânză de vaci produsă prin metoda accelerată, precum și băuturi cu conținut scăzut de grăsimi cu umplutură de fructe și fructe de pădure. Laptele se fermentează la temperaturi de 35-38 0 C timp de 6-7 ore.

Microorganismele care conduc procesele acidului lactic sunt streptococii mezofili și termofili. Streptococii mezofili efectuează cursul activ al procesului de acid lactic și participă la asigurarea capacității de reținere a apei a cașului. Numărul lor în 1 cm 3 de produs este de 10 6 -10 8 celule. Funcția principală a streptococilor termofili este de a asigura vâscozitatea necesară a cheagului, capacitatea acestuia de a reține zerul și de a restabili structura după amestecare. Conținutul lor în produs este de 10 6 -10 8 celule la 1 cm 3 .

5. Produse preparate folosind bacili acidophilus și bifidobacterii

Acestea sunt produse cu scop terapeutic și profilactic. Acestea includ: lapte acidophilus, acidophilus, lapte acidophilus-drojdie, pastă acidophilus, formule acidophilus pentru sugari, produse lactate fermentate folosind bifidobacterii.

Utilizarea bacteriilor din genul Lactobacillus acidophilus în producţia de copii şi nutriție alimentară datorită prezenței în aceste bacterii a capacității de a secreta substanțe antibiotice specifice în timpul proceselor lor de viață care suprimă creșterea bacteriilor din grupa E. coli, bacilul de dizenterie, salmonella, stafilococi coagulazo-pozitivi etc. Proprietățile bactericide ale bacilului acidophilus sunt intensificate in prezenta acidului lactic.

Lapte acidophilus preparat prin fermentarea laptelui pasteurizat cu culturi pure de bacili acidophilus. Acidophilus pasta este produsă din lapte acidofil cu o anumită aciditate (80-90 0 T), presând o parte din zer. Acidophilus produs din lapte pasteurizat, fermentat cu un starter format din bacili acidophilus, streptococi lactici și starter de chefir în proporții egale. La prepararea laptelui de drojdie acidophilus, cultura starter include, pe lângă bacilii acidophilus, drojdie din specia Saccharomyces lactis.

Principalul defect al produselor lactate fermentate care folosesc bacili acidophilus este peroxidarea produsului. Acest lucru se întâmplă atunci când produsul nu este răcit rapid.

Produse îmbogățite cu bifidobacterii , se caracterizează prin înalte proprietăți alimentare, deoarece conțin o serie de compuși biologic activi: aminoacizi liberi, acizi grași volatili, enzime, substanțe antibiotice, micro și macroelemente

În prezent, se produce o gamă largă de produse lactate cu bifidobacterii. Toate aceste produse pot fi împărțite în trei grupe. La primul grup include produse care conțin celule viabile de bifidobacterie crescute în medii speciale. Reproducerea acestor microorganisme în produs nu este intenționată. La al doilea grup Acestea includ produse fermentate cu culturi pure sau mixte de bifidobacterii, în producția cărora activarea creșterii bifidobacteriilor se realizează prin îmbogățirea laptelui cu factori bifidogeni de diferite naturi. În plus, puteți utiliza tulpini mutante de bifidobacterii care sunt adaptate la lapte și capabile să crească în condiții aerobe. A treia grupă include produse de fermentație mixtă, cel mai adesea fermentate cu culturi comune de bifidobacterii și bacterii lactice.

Controlul microbiologic al producerii produselor lactate fermentate

Controlul microbiologic al producţiei de produse lactate fermentate constă în monitorizarea procesului tehnologic, controlul sanitar şi igienic al condiţiilor de producţie şi al produselor finite.

La monitorizarea tehnologiei, eficacitatea pasteurizării laptelui este verificată cel puțin o dată la 10 zile.

O atenție deosebită se acordă monitorizării calității starter-ului pentru prezența bacteriilor coliforme, prelevarea de probe din conductă la introducerea starter-ului în baie (coliformele nu sunt permise în 10 cm 3 de starter). Amestecul este de asemenea examinat după fermentare și coacere. În acest din urmă caz, probele sunt prelevate dintr-o baie, rezervor sau sticlă folosind o metodă de producție termostatică. Determinați prezența coliformilor, care nu trebuie să fie conținute în 1 cm3.

Controla procese tehnologice producția de produse lactate fermentate se realizează o dată pe lună.

Produse finite monitorizați prezența bacteriilor coliforme (bacteriile coliforme) și, dacă este necesar, folosind un eșantion microscopic cel puțin o dată la 5 zile. Coliformele nu sunt permise în 0,1 cm 3 de chefir, lapte caș, iaurt, lapte de drojdie acidophilus și alte băuturi din lapte fermentat. În smântână cu 20% și 25% conținut de grăsime, coliformele nu trebuie detectate în 0,01 cm 3, în brânză de vaci - în 0,001 g Conținutul de Staphylococcus aureus în brânză de vaci este de asemenea normalizat (nu este permis în 0,01 g). Microorganismele patogene, inclusiv salmonella, nu sunt permise în 25 cm 3 (g) din toate tipurile de produse lactate fermentate.

Dacă parametrii microbiologici ai produsului finit se deteriorează, se efectuează un control suplimentar al proceselor tehnologice pentru a determina motivele care afectează calitatea produsului.

Defecte ale produselor lactate fermentate și motivele apariției acestora

Defectele produselor lactate fermentate sunt cauzate de dezvoltarea microflorei străine, care poate fi asociată atât cu activitatea insuficientă a culturilor starter, cât și cu dezvoltarea microflorei reziduale a laptelui pasteurizat.

Cele mai multe defecte comune ale produselor lactate fermentate sunt:

Cu vezicule

Apare atunci când drojdia și bacteriile Escherichia coli se dezvoltă în produsele lactate fermentate. Prezența coliformilor indică o stare sanitară scăzută a producției.

Coacerea lenta

Se observă atunci când activitatea starterului este slăbită, din cauza utilizării laptelui de calitate scăzută sau a dezvoltării unui bacteriofag. Coacerea lentă poate duce la dezvoltarea microorganismelor străine care provoacă modificări ale gustului și mirosului.

Fermentarea prea rapidă

Cel mai adesea, acest defect se observă la chefir și smântână în sezonul cald, la întreprinderile în care nu au fost create condiții normale de temperatură pentru coacere. În același timp, aciditatea produsului crește intens, cheagul din chefir se formează flasc, iar în produs are loc o formare puternică de gaz.

Acest defect poate fi cauzat și de dezvoltarea bacililor lactici rezistenți la căldură, care sunt microflora reziduală a laptelui pasteurizat.

Miroase a hidrogen sulfurat

Hidrogenul sulfurat se acumulează din cauza descompunerii proteinelor din lapte. Defectul apare de obicei primăvara sau toamna (odată cu slăbirea fermentației lactice) și este asociat cu dezvoltarea E. coli și a bacteriilor putrefactive. Dacă apare acest defect, este necesară schimbarea demarorului.

Slime, stringness

Vâscozitatea cheagului din produsele lactate fermentate poate fi cauzată de dezvoltarea bacteriilor acidului acetic și apariția mucoaselor la bacteriile de acid lactic. Pentru a preveni acest defect, este necesar să se excludă posibilitatea ca starterul de chefir să intre în laptele procesat în alte tipuri de produse lactate.

Mucegai

Apare atunci când produsul este păstrat pentru o perioadă lungă de timp la frigider.

Dacă sunteți interesat să achiziționați culturi starter pentru producția de produse lactate fermentate în Uzbekistan, puteți vizita site-ul nostru în secțiune făcând clic pe.

Lactobacillus bulgaricus(băț bulgar)- bacteria este numită astfel pentru că a fost cândva izolată de bulgară lapte acru „Iagurta”. O bacterie nesforăitoare, nemobilă, care atinge 20 µm lungime și adesea conectată în lanțuri scurte (Fig. 2.2). Este termofil și crește cel mai bine la temperaturi peste 40 °C. Laptele se coagulează rapid, iar conținutul de acid lactic din acesta ajunge la 32 g/l.

Orez. 2.2.

Streptococcus thermophilus (streptococ termofil) - des întâlnit pe echipamentele de muls, ustensile de lapte și în laptele crud. Este rezistent la pasteurizarea pe termen scurt, dar este ucis prin pasteurizarea la temperatură înaltă. Streptococcus thermophilus, cum ar fi Streptococcus cremoris, sunt lanțuri lungi (Fig. 2.3).

Temperatura optima dezvoltarea sa este de 40-45 °C. El, împreună cu Lactobacillus bulgaricus folosit pentru a face iaurt și ca componentă de cultură pentru a face brânza Emmental.

Streptococcus thermophilus Este extrem de sensibil la penicilină și la unele antibiotice și, prin urmare, este folosit ca microbi de testare pentru determinarea (detecția) biologică a antibioticelor din lapte.

Orez. 2.3. Bacteriile termofile ale acidului lactic: Streptococcus thermophilusŞi Lactobacillus bulgaricus

Lactobacillus acidophilum (bacilul acidophilus)- izolat din intestine în 1922. Fermentează laptele în 24 de ore.

Utilizarea bacteriilor din gen Lactobacillus acidophilusîn producția de produse alimentare pentru bebeluși și dietetice se datorează capacității acestor bacterii de a secreta substanțe antibiotice specifice în timpul proceselor de viață care suprimă creșterea bacteriilor din grupa E. coli, bacilii de dizenterie, salmonela, stafilococii coagulazo-pozitivi etc. Proprietățile bactericide ale bacililor acidophilus sunt îmbunătățite în prezența acidului lactic.

Orez. 2.4.

Bacteriile cu acid propionic (Propionibacterium, Propionibacterium) - bacterii neformatoare de spori, gram-pozitive, imobile, în formă de bastonaș, care se reproduc prin fisiune binară, anaerobi facultativi, cu dimensiuni de 0,5-0,8 sau 1,0-1,5 µm (Fig. 2.5).

Orez. 2.5.

Bacteriile cu acid propionic trăiesc în tractul intestinal al rumegătoarelor și apar adesea în laptele crud. Bacteriile cu acid proionic sunt folosite în industria alimentară (coacerea, fabricarea brânzeturilor), precum și în industria microbiologică ca producători de vitamina B12.

Lactobacterium helveticum- tije lungi dispuse sub forma de celule si lanturi individuale. Crește la 22-50 °C, temperatura optimă de dezvoltare este de 40 °C. Crește în prezența a 2 sau 5% sare de masă în mediu. Aciditatea maximă a laptelui ajunge la 300-350 °T.

Distribuit pe scară largă în natură. Poate fi izolat din sol, materie organică în descompunere și plante (Fig. 2.6). Folosit în producție brânzeturi albastre, medicamente antifungice, polizaharide, proteolitice și alte enzime. Ciuperca este o parte integrantă a unor astfel de brânzeturi ca Roquefort, Stilton, albastru danezși alte brânzeturi albastre.

Orez. 2.6.

Penicillium camemberti- un tip special de matriță pentru brânză folosită pentru a produce brânză moale, grasă Camumbera, realizat din lapte de vacă(Fig. 2.7).

Orez. 2.7.

Brânza are o culoare albă spre deschisă cremoasă, gustul este ascuțit, picant, puțin ca de ciupercă. Exteriorul Camembert este acoperit cu o crustă albă pufoasă formată Peniculium camemberti sau Peniculium candidum.

Se crede că primul Camembert a fost făcut în 1791 de țăranca normandă Marie Harel. Potrivit legendei, Marie Harel, în timpul Revoluției Franceze, a salvat de la moarte un călugăr care se ascundea de persecuție, care, în semn de recunoștință, i-a dezvăluit secretul de a face această brânză, cunoscută doar de el.

Cu toate acestea, brânza goth, numită acum Camembert, nu a apărut decât la sfârșitul secolului al XIX-lea. În 1890, inginerul M. Riedel a inventat o cutie de lemn care a fost folosită pentru a transporta această brânză și a permis să fie transportată pe distanțe lungi, în special în SUA, unde a devenit foarte populară. Aceste cutii sunt încă folosite astăzi.

Microorganismele termofile au formă de baston și formează spori. Capacitatea microbilor termofili de a forma spori este considerată o adaptare la condițiile de mediu în care trăiesc. Acest lucru este natural, deoarece în timpul reproducerii termofilelor, în unele cazuri se formează o temperatură care depășește maximul necesar nu numai pentru reproducere, ci și pentru însăși existența formelor vegetative. Sporii termofili tolerează cu ușurință încălzirea până la 100° C timp de 10-29 și chiar 50-60 de ore. Au fost descrise termofile care nu formează spori.

Astfel, în lapte a fost găsit un micrococ care s-a înmulțit la temperaturi de la 20 la 70°.
Tsiklinskaya a izolat o bacterie lactică cu o temperatură optimă de creștere de 50 ° C. În plus, sunt cunoscute vibrioni termofile, spirochete și forme filamentoase.
Microorganismele termofile necesită acces liber la oxigen (aerobi) pentru reproducerea lor, dar sunt cunoscute și termofilele anaerobe. Unii termofili sunt mobili.
Microorganismele care sunt capabile să se reproducă la temperaturi ridicate sunt împărțite în trei grupe în funcție de limitele de temperatură ale creșterii lor (maxim, optim și minim).
1. Termofilele stenoterme sau adevărate se reproduc la temperaturi de 75-80°. Temperatura optimă de creștere este de 50-65°C. Nu se dezvoltă la 28-30°.
2. Termofilele euritermale se reproduc la temperaturi de la 28 la 75°. Reproducerea optimă este aceeași, adică 50-65°.
3. Termofilele termotolerante sunt capabile să se dezvolte în condiții de temperatură largi (de la 5-10 la 70°). Reproducere optimă 35-45°.
Al doilea și al treilea grup de microorganisme se găsesc adesea în natură, în timp ce reprezentanții primului grup se găsesc mai rar. Multe microorganisme din solurile sudice (mezofile) sunt strâns legate de termofile și se pot dezvolta la temperaturi de 50-55°.

Microorganismele termofile se hrănesc cu o varietate de substanțe. Unii dintre ei folosesc doar substanțe proteice ca hrană, alții absorb doar aminoacizii grași și aromatici.

Mishustin a dovedit că unele bacterii termofile provoacă fermentarea ureei. Imshenetsky, Egorova și alții au descris termofile care asimilează azotul de amoniu. Sunt cunoscute și bacteriile termofile care asimilează azotul gazos, precum și bacteriile termofile autotrofe care asimilează azotul mineral. Posibilitatea asimilării azotului atmosferic de către microorganismele termofile nu a fost suficient studiată.
Pe agar peptonă de carne, mulți termofili formează colonii foarte mari, răspândindu-se adesea pe întreaga suprafață a plăcii de agar. Diverse tipuri termofilele formează colonii de diferite dimensiuni, forme și structuri. Multe tipuri de microbi termofili lichefiază gelatina și eliberează hidrogen sulfurat în mediile proteice. Ele formează adesea indol. Unele specii peptonizează laptele, altele îl coagulează; adesea laptele nu se schimbă. Mulți termofili descompun zahărul, amidonul și alcoolii pentru a forma acizi - acetic, formic, lactic, butiric; unii asimilează acizi graşi şi hidrocarburi aromatice. Mediile convenționale de carne-peptonă sunt potrivite pentru cultivarea microbilor termofili.
Pentru o creștere mai bună a acestora, se folosesc extracte de ficat, cistina, precum și spanac, extracte de mazăre și decocturi din plante.
Termofilii se găsesc peste tot pe glob. Izvoarele termale din zonele vulcanice le conțin în mod constant. Mulți termofili se găsesc în solul lacurilor, iazurilor și râurilor. O cantitate mare dintre ele se găsește în apele uzate și nămolurile de la stațiile de epurare. Foarte des trăiesc în intestinele animalelor, păsărilor și oamenilor. Termofilele se găsesc și în aer și în produsele alimentare (lapte, brânză, conserve). Solurile cultivate conțin până la 10% termofile din numărul total de microorganisme găsite în ele. Autoîncălzirea fânului, cerealelor, bumbacului, turbei, gunoiului de grajd, pieilor de animale și a altor lucruri se datorează activității termofililor. Prof. E.N. Mishustin a dovedit că populația de sol cu ​​termofile depinde de gradul de cultivare și fertilizare a acestuia cu gunoi de grajd.
Anterior, se credea că solurile sudice sunt mai bogate în termofile și că solurile zonelor cu climă caldă sunt locul de origine. De fapt, s-a dovedit că solurile virgine, indiferent de locația lor, sunt mai sărace în termofile; De asemenea, s-a stabilit că solurile îngrădite din regiunile nordice conțin o cantitate imensă de termofile.
Abundența microorganismelor termofile în natură duce la contaminarea lor a furajelor și diverse produse. Microbii termofili pătrund în intestinele animalelor și ale oamenilor și, împreună cu excrementele, ajung în gunoi de grajd, unde se înmulțesc. Caracteristicile termofilelor depind de condițiile în care trăiesc. Când temperatura mediului crește la 60-70° sau mai mult, condițiile de viață ale microorganismelor se schimbă; în acest caz, în primul rând, scade solubilitatea gazelor (dioxid de carbon, azot, hidrogen, amoniac, metan); în al doilea rând, vâscozitatea lichidelor scade și presiunea osmotică a acestora crește. Pe măsură ce temperatura crește, viteza proceselor chimice și enzimatice crește, iar efectul produselor toxice rezultate se accelerează și se intensifică. Aceste fenomene determină caracteristicile fiziologice ale termofililor. Microorganismele termofile cresc mult mai repede la temperaturi ridicate decât alte microorganisme. Funcțiile termofilelor, cum ar fi mișcarea, respirația și transformarea nutrienților, apar la ei mult mai repede decât la alte tipuri de microbi. La temperaturi scăzute, celulele microbiene sunt latente; pe măsură ce crește, încep să se împartă. Fiecare celulă microbiană se divide în câteva minute. Reproducerea microorganismelor se accelerează odată cu creșterea temperaturii mediului înconjurător până la limita optimului lor inerent. Cu toate acestea, chiar și după încetarea creșterii, procesele enzimatice în curs provoacă o creștere suplimentară a temperaturii gunoiului de grajd. Compoziția lor calitativă depinde în mare măsură de caracteristicile materiei organice pe care trăiesc termofilii. Astfel, termofilele celulozice se dezvoltă în bumbac, paie și gunoi de grajd, termofilele proteolitice se dezvoltă în piele încălzită etc.

Procesele microbiologice de descompunere a substanțelor organice, în funcție de condițiile de temperatură, pot avea loc sub influența microorganismelor mezofile (la temperaturi normale), iar la temperaturi ridicate, sub influența termofilelor. Termofilii sunt similari fiziologic cu mezofilii. Se consideră probabil că adaptarea mezofililor la reproducere în condiții de temperatură ridicată le modifică caracteristicile speciei, drept urmare asemănarea cu forma originală se pierde în mare măsură. Unele specii bacteriene binecunoscute nu au rase termofile. Există multe forme de tranziție între microorganismele mezofile și termofile, iar unele mezofile au anumite proprietăți sau caracteristici care sunt foarte caracteristice termofilelor (de exemplu, reproducerea extrem de rapidă pe medii nutritive).

Prof. A.A. Imshenetsky crede că microorganismele termofile au trăsături atât de caracteristice încât acest lucru face posibilă distingerea lor într-un grup independent, unit de următoarele proprietăți:
1) celulele termofile sunt capabile să se asimileze și să se disimileze la temperaturi ridicate, ceea ce se bazează pe caracteristicile fizico-chimice ale proteinelor lor;
2) termofilii au capacitatea de a se înmulți extrem de rapid, dar în același timp și celulele lor îmbătrânesc rapid și mor;
3) termofilele se caracterizează prin activitate biochimică ridicată.

Există mai multe ipoteze pentru a explica originea microorganismelor termofile. Microbiologii cred că microorganismele, adaptându-se la condițiile de mediu, își schimbă ereditatea datorită legilor evoluției. Adaptarea microorganismelor la existența la temperaturi ridicate, adică transformarea microorganismelor mezofile în cele termofile, are loc constant în natură. La fel se poate produce transformarea inversă a microorganismelor termofile în mezofile cu o modificare persistentă a regimului de temperatură al mediului extern spre scăderea acestuia.
Sunt cunoscute lucrări experimentale ale unui număr de autori care au reușit să crească semnificativ temperatura maximă de creștere a diferiților microbi în condiții de laborator.
Există o mare cantitate de material colectat de microbiologi care confirmă corectitudinea ipotezei care explică originea microorganismelor termofile de la mezofili prin adaptarea acestora din urmă la temperaturi ridicate.
Această ipoteză, numită adaptare, se bazează pe învățătura materialistă a biologiei Michurin despre influența condițiilor externe asupra modificărilor substanței ereditare. „Condițiile exterioare, fiind incluse și asimilate de corpul viu, nu mai devin conditii externe, dar intern, i.e. devin particule ale unui corp viu și pentru creșterea și dezvoltarea lor au nevoie deja de aceeași hrană, aceleași condiții de mediu ca și în trecut.” Astfel, microbii mezofili, asimilând condițiile de viață la temperaturi ridicate, schimbă tipul de metabolism, își pierd caracteristicile conservatoare, își schimbă ereditatea și se transformă în termofili.
Auto-încălzirea reziduurilor organice este strâns dependentă de reproducerea și activitatea biochimică a termofilelor. Numărul de microbi termofili din gunoiul de grajd proaspăt este relativ mic. Este egal cu aproximativ 1-4% din numărul total de microorganisme găsite în gunoi de grajd, în timp ce 96-99% sunt microbi mezofili care se pot reproduce la temperaturi relativ scăzute. Dar cu încălzirea puternică a substanțelor organice, numărul termofilelor ajunge la 73% sau mai mult, iar numărul mezofililor scade.
Potrivit lui Tukalevskaya, numărul de microorganisme mezofile din proba de compost prelevată a ajuns la 173 de milioane, dar acest număr de mezofile a scăzut la 7 milioane în prima săptămână după încălzirea biotermală a compostului. Conform observațiilor noastre, o scădere a numărului de mezofili atunci când gunoiul de grajd este încălzit este un fenomen complet natural. Este cel mai pronunțat în primele zile după ce temperatura crește la 60-70° (Tabelul 4). Din Tabelul 4 reiese clar că numărul de termofile din gunoiul de grajd proaspăt nu depășește, cu unele excepții, una, uneori câteva mii pe unitatea de material sursă; excepțiile se explică prin faptul că materialul sursă era deja în stadiul de încălzire. Numărul de microbi capabili să se înmulțească la temperaturi relativ scăzute (28-37°) a fost enorm.