Контрольная работа по "Микробиологии"

 

Итак, из пищи реально  формируется не два потока: всасываемые  питательные вещества (нутриенты) и  невсасываемый балласт. На самом  деле потоков веществ больше: кроме  первичных нутриентов, образовавшихся в результате гидролиза питательных веществ пищи, существует значительный поток вторичных нутриентов. По А. М. Уголеву, это три потока: 1-й — модифицированные микрофлорой нутриенты; 2-й — продукты жизнедеятельности бактерий; 3-й — модифицированные балластные вещества.  

 

К числу таких веществ  относятся не только упомянутые выше витамины, но и другие физиологически активные амины (кадаверин, октамин, терамин, пиперидин, диметиламин, гистамин и др.), незаменимые аминокислоты, углеводы, жиры.  

 

Существенны и небактериальные потоки эндогенных веществ, в их числе инкретируемые гормоны и ферменты, а также образовавшиеся из пептидов пищи в результате их гидролиза экзогормоны. Среди потоков всасываемых веществ и токсичные продукты деятельности кишечной микрофлоры.

 

3. Микробиология  хлеба. Пороки.

 

При производстве хлеба  качество муки и состав ее микроорганизмов

имеют большое значение для нормального процесса тестоведения и отражаются на качестве теста и готового хлеба.

 

В производстве  пшеничного хлеба при изготовлении теста применяют

прессованные или сушеные  дрожжи, а также жидкие дрожжи и жидкие пшеничные закваски, изготовляемые непосредственно на хлебозаводе. Большая роль  в разрыхлении  теста играют гомо- и гетероферментативные термофильные молочнокислые бактерии, которые образуют диоксид углерода и в значительных количествах летучие кислоты, способствующие улучшению аромата и вкуса хлеба. Соотношение бактерий к дрожжам  в производстве пшеничного хлеба составляет 1: 30.

В производстве ржаного  хлеба тесто готовят на заквасках, которые, как и пшеничные закваски, являются смешанными культурами дрожжей и молочнокислых бактерий, что обеспечивает разрыхление теста и накопление кислот. Соотношение молочнокислых бактерий к дрожжам составляет 80:1, т.е. в созревании ржаного теста ведущая роль принадлежит молочнокислым бактериям. Применяют густые и жидкие ржаные закваски.

 

При выходе из печи поверхность  хлеба практически стерильная, однако, в мякише сохраняется какое-то число спор микроорганизмов. Во время охлаждения, транспортирования, хранения и реализации хлеба споры могут прорасти, что приводит к микробной порче хлеба.

 

Возбудителем тягучей (картофельной) болезни хлеба является спорообразующие бактерии  Bacillus subtilis. Термоустойчивые споры этих бактерий, всегда присутствующие в муке (особенно 2-го сорта и обойной), могут попадать в тесто с оборудованием, из воздуха производственных цехов хлебозаводов. Бактерии вызывают гидролиз крахмала с образованием большого количества декстринов. В начале развития заболевания хлеб приобретает посторонний фруктовый запах, затем мякиш ослизняется, темнеет, становится липким, тянется нитями. Пораженный хлеб не пригоден в пищу. Поскольку бактерии чувствительны к повышенной кислотности среды, тягучей болезни подвержен преимущественно пшеничный хлеб. Для предотвращения болезни хлеб после выпечки быстро охлаждают до 10…120С, и хранят при этой температуре в хорошо вентилируемом помещении. Кроме того, можно подкислять тесто уксусной, пропионовой, сорбиновой кислотами или их солями. В тесто их пшеничной муки предложено вводить закваски чистых культур пропионовокислых бактерий или мезофильной молочнокислой палочки Lactobacillus fermentum. Угнетающее действие этой бактерии на Bacillus subtilis обусловлено не только подкислением среды, но и выделением антибиотиков.

 

Возбудителями меловой  болезни хлеба являются дрожжеподобные грибы рода Endomyces, которые попадают в тесто с мукой и сохраняются при выпечке хлеба. Болезнь проявляется сначала на поверхности хлеба, а затем по трещинам  распространяется внутрь мякиша в виде белых сухих порошкообразных включений, похожих на мел. Хлеб теряет товарный вид, приобретает неприятный вкус.

 

Плесневение – наиболее распространенный вид порчи хлеба – чаще возникает при неправильном режиме хранения. При слишком плотной укладке, повышенной влажности и температуре споры мицелиальных грибов, попавшие на выпеченный хлеб из воздуха, при контакте с контаминированными предметами, быстро развиваются, особенно если корка хлеба с трещинами. Плесневение хлеба чаще вызывают грибы родов  Penicillium,  Aspergillus и Mucor, вызывающие гидролиз крахмала и белков. Хлеб приобретает неприятный затхлый запах и вкус. Заплесневелый хлеб  в пищу непригоден, так как грибы образуют микотокисны, среди которых опаснее всего канцерогенные афлатоксины, патулин  и др.концентрируются не только в наружных слоях хлеба, но выявляются и в мякише.

 

Для борьбы с плесневением  хлеба предлагают обработку поверхности хлеба или упаковочного материала химическими консервантами (этиловым спиртом, солями пропионовой и сорбиновой кислот), стерилизацию упаковочного хлеба токами высокой частоты, ионизирующими излучениями. Хороший эффект дает замораживание хлеба. Однако основными мероприятиями на хлебозаводах, обеспечивающими высокое качество хлеба, являются строгое соблюдение установленного режима технологии производства и санитарно-гигиенических требований.

 

Вариант 14

1. Строение клетки грибов.

2. Ферменты микроорганизмов.

3. Микробиология яиц и яйцепродуктов. Пороки.

 

1. Строение  клетки грибов.

 

Клетки грибов, растений и животных имеют много общего не только в химическом составе, но и в строении.

 

Клеточная стенка.

 

Клетка большинства  грибов имеет хорошо выраженную клеточную  стенку обычно около 0,2 мкм. толщиной. Наружный слой клеточной стенки часто аморфный, а внутренний представляет собой гомогенный матрикс с погруженным в него и определенными образом ориентированными микрофибриллами. Нередко бывает и более сложный слой.

 

Клеточная стенка содержит 80-90% полисахаридов, связанных с белками  и липидами. Кроме того в её состав входят полифосфаты и меланины. Микрофибрильные скелетные компоненты клеточной стенки состоят из хитина или целлюлозы.

 

Органеллы клетки.

 

В цитоплазме клеток грибов различимы рибосомы, митохондрии, аппарат  Гольджи и ядра. Протопласт грибов окружен цитоплазматической мембраной – плазмалеммой.

 

Между клеточной стенкой  и цитоплазматической мембраной  располагаются ломасомы – мембранные структуры, имеющие вид многочисленных пузырьков. В зависимости от происхождения  различают настоящие ломасомы и  плазмалеммасомы. Последние представляют собой производное плазмалеммы.

 

На границе между  цитоплазмой и вакуолью располагается  мембрана тонопласт. Между тонопластом  и плазмалеммой находится внутренняя мембранная система – эндоплазматическая сеть (ЭПС). Митохондрии грибов сходны с митохондриями растений, но отличаются от них некоторыми деталями строения. В цитоплазме часто присутствуют микротельца - округлые или овальные мембранные структуры. Возможно, они являются предшественниками лизосом или пероксисом – органелл, содержащих соответственно гидролитические ферменты или каталазу. В растущих участках гиф содержаться везикулы, происходящие от ЭПС. Они участвуют в транспорте веществ от аппарата Гольджи к месту синтеза клеточной стенки.

 

В клетке гриба находится  от 1 до 20-30 ядер. Их размер обычно около 2-3 мкм. Ядра грибов имеют типичное строение. Они окружены оболочкой из двух мембран. В нуклеоплазме содержаться ядрышко и хромосомы. При митотическом делении ядра ядерная оболочка часто сохраняется.

 

В клетках грибов присутствуют многочисленные включения: гранулы гликогена, капли липидов. В вакуолях часто находятся гранулы белков и волютина.

Органеллы движения. Подвижные  клетки – зооспоры и гаметы имеют  жгутики. Жгутики бывают двух видов: бичевидные гладкие и перистые.

 

2. Ферменты  микроорганизмов. 

 

Ферменты представляют собой органические катализаторы, вырабатываемые живыми клетками организма.

 

Все биохимические процессы обмена веществ совершаются при  участии ферментов. Без ферментов  эти процессы проте­кали бы очень  медленно или совсем не происходили. Открыты ферменты русским химиком К. С. Кирхгофом в начале XIX в.

 

Ферменты (их называют также  энзимами) обладают чрез­вычайно высокой  активностью. Ничтожное количество фермента способно вовлечь в реакцию  в сотни тысяч и даже миллионы раз большую массу веществ - реагентов. Например, одна весо­вая часть сычужного фермента (применяется в сыроделии) вызывает свертывание в 70 млн. раз большей массы молока.

 

Названия ферментов, за некоторыми исключениями, состав­ляются  из корня слова, обозначающего субстрат, который рас­щепляется данным ферментом, с добавлением к нему оконча­ния «аза». Например, фермент, расщепляющий крахмал (амилум), получил название амилаза; фермент, разлагающий са­хар, - сахараза и т. д. За отдельными ферментами сохранились названия, которые они получили до введения указанного пра­вила («аза»). Так, ферменты желудочно-кишечного тракта че­ловека носят свое первоначальное название - пепсин и трипсин.

 

Ферменты состоят из белков, часть из них кроме белков включает также небелковые образования.

 

Ферменты обладают расщепляющей и синтезирующей спо­собностью, т. е. вызывают или ускоряют как реакции  расщеп­ления, так и реакции синтеза.

 

Ферменты могут действовать  внутри микробной клетки и вне  ее. Те из них, которые вызывают биохимические процессы внутри клетки, называются эндоферментами.

 

Некоторые ферменты выделяются клетками в окружающий субстрат, который  под их влиянием расщепляется до состояния, удобного для усвоения клеткой. Такие  ферменты называются экзоферментами.

 

Все ферменты активны  только в определенных условиях. При  повышении температуры, кислотности  или щелочности среды активность их падает, а при более резких изменениях условий среды ферменты разрушаются.

 

Большинство ферментов  проявляет самую высокую актив­ность при температурах в пределах 30-40°С. Повышение температуры свыше 40°С приводит сначала к падению активности фермента, а при температуре около 80°С почти все ферменты разрушаются.

 

Кислотность или щелочность среды оказывает большое влия­ние, на активность ферментов. Некоторые ферменты наиболее активны в кислой среде, для других нужна нейтральная или слабощелочная среда.

 

Сильно действуют на ферменты многие химические веще­ства. При этом одни вещества (активаторы) способны активи­зировать ферменты, другие (парализаторы), наоборот, снижают или полностью парализуют их активность.

 

Каждый фермент обладает строго избирательным действием, т. е. воздействует только на какое-нибудь одно соединение, вы­зывает или ускоряет лишь определенную реакцию. Поэтому  микроорганизмы выделяют несколько ферментов, обеспечиваю­щих многочисленные биохимические процессы внутри и вне клетки. Одни ферменты действуют на белки, другие - на угле­воды, третьи - на жиры.

 

Ферменты, катализирующие превращения белков, называются протеазами, или протеолитическими ферментами. К ним относятся пепсин, разлагающий белки до более простых соеди­нений - пептонов, трипсин, продолжающий распад белков до аминокислот. Протеолитические ферменты выделяются многими гнилостными бактериями и плесневыми грибами.

 

Ферменты, катализирующие гидролиз и синтез углеводов, относятся  к карбогидразам. В эту группу входят амилаза, мальтаза, сахараза, лактаза, пектиназа, целлюлаза.

 

Амилаза превращает крахмал  в солодовый сахар – мальтозу. Этот фермент содержится в плесневых грибах, многих бакте­риях, в растениях, а также в слюне и соке поджелудочной же­лезы человека и животных. Амилаза образуется в проросших зернах ячменя (солод) и других злаковых. Она играет большую роль в производстве хлеба, спирта, пива и др.

 

Мальтаза расщепляет сахар мальтозу на две частицы глюкозы. Этот фермент вырабатывается бактериями и гриба­ми, а также дрожжами.

 

Сахараза разлагает  сахарозу на глюкозу и фруктозу. Фер­мент содержится в большинстве  микроорганизмов и в расте­ниях. Сахаразу применяют в кондитерской промышленности.

 

Лактаза расщепляет молочный сахар - лактозу - на галак­тозу и глюкозу. Она выделяется многими микроорганизмами, а также животными организмами.

 

Пектиназа катализирует расщепление пектиновых веществ. Она  содержится в плесневых грибах и бактериях и находит применение в пищевой промышленности.

 

Целлюлаза подвергает гидролизу  очень устойчивое соеди­нение - целлюлозу (клетчатку). Целлюлаза выделяется гри­бами и некоторыми бактериями.

 

Жиры расщепляются липолитическими  ферментами (липа­зами). Липазы разлагают жиры на глицерин и жирные кислоты. Эти ферменты вырабатываются некоторыми бактериями и пле­сенями, встречаются в растениях, а также образуются в жи­вотных организмах.

 

3. Микробиология  яиц и яйцепродуктов. Пороки.

 

Яйцо птицы представляет собой сложный биологический комплекс, в который входят все необходимые для жизни организма питательные и биологически активные вещества, заключенные в защитные оболочки.

 

При хранении яиц попавшие в них микроорганизмы могут размножаться и вызывать их порчу. Для длительного сохранения качества яйцепродукты консервируют замораживанием или высушиванием. При подготовке яйцепродуктов к консервированию в них попадают микроорганизмы из различных источников внешней среды. В процессе замораживания и сушки и последующего хранения изменяется состав микрофлоры яйцепродуктов.

 

Обсеменение яиц микроорганизмами.

Содержимое свежеснесенного  яйца, полученного от здоровой птицы, имеющей нормальное физиологическое  состояние, стерильно, т. е. не содержит микроорганизмов. Стерильность яйца объясняется тем, что в яйцеводах здоровых птиц активно протекает фагоцитарная реакция, происходят перистальтические сокращения, которые механически удаляют микробы, и осуществляется бактерицидное действие белковины, содержащей антибиотическое вещество - лизоцим.

 

Обсеменение (заражение) яиц микроорганизмами может быть эндогенным и экзогенным.

 

Эндогенное обсеменение.

Заражение содержимого яйца происходит в процессе его формирования в  яичнике и яйцеводе больных птиц или бактерионосителей при сальмонеллезе, туберкулезе, орнитозе, Ку-лихорадке, пастереллезе, инфекционном бронхите, микоплазмозе, лейкозе и ряде других инфекционных болезней. Яйца, полученные от птицы, больной инфекционной болезнью, часто содержат возбудителя болезни. Возбудители многих инфекционных болезней птицы передаются трансвариальным путем, т. е. через яйцо. Нередко птицы являются скрытыми носителями возбудителей инфекционных болезней и также могут нести яйца, содержащие эти патогенные микроорганизмы.