МІКРОБІОЛОГІЯ, САНИТАРИЯ та гігієна в харчовій
(Короткий конспект лекцій для учнів за заочною формою отримання освіти)
МІКРОБІОЛОГІЯ - наука про мікроорганізми, що вивчає їх будова, властивості і життєдіяльність.
Знання основ мікробіології необхідно технікам-технологам для правильного розуміння ролі мікробів у розвитку харчових інфекцій і отруєнь, а також для здійснення заходів щодо їх попередження.
САНИТАРИЯ - це практичне здійснення гігієнічних норм і правил.
Дотримання правил гігієни і санітарії забезпечує випуск продукції високої якості.
На харчових підприємствах санітарія направлена на дотримання суворого санітарного режиму в процесі зберігання і транспортування харчових продуктів, приготування напівфабрикатів і готової продукції.
ГІГІЄНА - наука про здоров'я людини, що вивчає вплив зовнішнього середовища на його організм.
Завданням цієї науки є розробка науково обґрунтованих норм харчування людини, способів обробки, зберігання, перевезення і реалізації продуктів.
Роль мікроорганізмів у природі та житті людини
Мікроорганізми найдрібніші живі істоти, які можна побачити тільки за допомогою мікроскопа.
Мікроорганізми супроводжують людину від народження до смерті. Вони знаходяться на всіх предметах і продуктах, живуть в організмі людини (в травному тракті, в слизових оболонках).
У природі мікроорганізми розкладають останки відмерлих тварин і рослин, виконуючи роль санітарів планети. З їх життєдіяльністю пов'язане утворення корисних копалин (нафти, руд, кам'яного вугілля, металу), родючість грунтів, самоочищення водойм.
Мікроорганізми використовуються в багатьох галузях промисловості (виробництво хліба, пива, квасу, вина, спирту, кисломолочних продуктів і ін.).
Мікроорганізми-шкідники викликають псування продуктів, хвороботворні мікроорганізми викликають захворювання людини і тварин.
Короткий нарис розвитку мікробіології
Титул «батька мікробіології» належить голландцеві Антонію ван Левенгук (народився в 1632 році). Його пристрасним захопленням було виготовлення оптичних лінз-сочевиць. Під таким мікроскопом він розглядав крихітних комах, крапельки води, слини, крові, сечі. З 1673 року і до смерті він посилав королівському суспільству «листи», де описував свої спостереження (за 50 років понад 170 листів). У 1676 році він вперше побачив «живих звіряток» - бактерії.
Як наука мікробіологія виникла в другій половині 19 століття на підставі робіт французького вченого Луї Пастера (1822-1895), німецького вченого Роберта Коха (1843-1910), російського Іллі Мечникова (1845-1916).
Основні роботи Пастера:
Довів, що бродіння - біологічний процес, що викликається мікроорганізмами.
Зробив висновок, що кожен тип бродіння викликається певними спеціалізованими видами мікробів.
Запропонував пастеризацію для боротьби зі сторонніми мікроорганізмами, що викликають хвороби пива, вина.
Пастер вивчав збудників інфекційних хвороб тварин і людини, запропонував способи боротьби з ними - вакцини.
Відкрив явище анаеробіозу (життя мікроорганізмів без кисню).
Роберт Кох відкрив збудника сибірської виразки, удосконалив метод вирощування бактерій на твердих поживних середовищах, відкрив збудника холери в 1823 році, розробив основи дезінфекції, удосконалив метод отримання чистих культур мікроорганізмів.
Ілля Мечников довів, що в організмі людини є білі кров'яні тельца- лейкоцити, які знищують чужорідні мікроби. Ці рухливі клітини назвали фагоцитами ( «фагосом» - пожирає, «цітос» - клітина). Мечников розробив теорію імунітету.
Русский мікробіолог Микола Федорович Гамалія удосконалював щеплення проти сказу, розробив заходи боротьби з дифтерією, холерою і ін. Хворобами. Д.Н.Заболотний багато зробив для боротьби з чумою. Російський учений Д.И.Ивановский відкрив віруси.
Бактерії [від грец. bakterion, уменьш. від baktron, тростину, посох] - представники царства Procariotae, що включає бактерії і синьо-зелені водорості
Окремим видам бактерій з достатнім постійністю притаманні певні форма і розмір. Довжина бактеріальних клітин варіює від 0,1-0,2 мкм до 10-15 мкм, товщина - від 0,1 до 2,5 мкм.
Середні розміри бактерій - 2-3x0,3-0,8 мкм.
Основні форми бактерій:
покручені, спіралеподібні (вібріон, спірили, спірохети).
Більшість коків [від грец. kokkos, ягода, зерно] мають кулясту або овальну форму, клітини деяких видів можуть бути еліпсоїдними, бобовіднимі або ланцетоподібним. Розміри коків від 0,2 до 2,5 мкм.
За характером розташування клітин кулястих бактерій в мазках виділяють:
мікрококи (діляться в одній площині і розташовуються безладно);
диплококки (діляться в одній площині, розташовуються парами; мають бобовидную або ланцетовидную форми);
стрептококи (діляться в одній площині; зв'язок між клітинами зазвичай зберігається, що надає їм форму бус або чоток, розташованих ланцюжками);
стафілококи (діляться в декількох площинах, утворюючи безформні скупчення, що нагадують виноградні грона);
тетракоккі (діляться в двох площинах, розташовуються по чотири в формі квадратів);
сарціни (діляться в трьох площинах, розташовуються поверхами в формі «тюків» або «пакетів» по 8, 16, 32 і більше клітин).
Розміри паличковидних бактерій можуть бути менш 1 мкм (види Brucella) або перевищувати 3 мкм (види Clostridium). За товщиною вони можуть бути тонкими (види Mycobacterium) або товстими (види Clostridium). Полюса клітин можуть бути загострені (види Fusobacterium), потовщені (види Corynebacterium), «обрубані» під прямим кутом (Bacillus anthracis) або закруглені (види Escherichia).
В мазках паличкоподібні бактерії можуть розташовуватися поодинці і безладно (монобактеріі); попарно по одній лінії (діплобактеріі) і у вигляді ланцюжків різної довжини (стрептобактерій).
Покручені бактерії поділяють на дві основні групи: вібріони і спірохети.
У вібріонів і подібних за формою бактерій зігнутість тіла не перевищує чверті обороту спіралі.
Спірохети мають вигини, рівні одному або декільком оборотам спіралі (наприклад, збудник сифілісу).
Будова бактеріальної клітини
Деякі бактерії розмножуються лише рівновеликих бінарним поперечним поділом або брунькуванням.
Для однієї групи одноклітинних ціанобактерій описано множинне розподіл (ряд швидких послідовних бінарних поділів, що приводить до утворення від 4 до 1024 нових клітин).
Після завершення реплікації ДНК починається утворення міжклітинної перегородки; спочатку з обох сторін клітини відбувається вростання двох шарів ЦПМ, а потім між ними синтезується пептидогликан і утворюється перегородка, що складається з двох шарів ЦПМ і пептидогликана. Під час реплікації ДНК і освіти перегородки бактеріальна клітина безперервно росте. У цей період відбуваються синтез пептидоглікану клітинної стінки, ЦПМ, утворення нових рибосом та інших органел і з'єднань, що входять до складу цитоплазми.
На останній стадії поділу дочірні клітини відокремлюються одна від одної. Процес поділу клітин у деяких бактерій йде не до кінця; в результаті утворюються ланцюжки клітин. При розподілі грампозитивних бактерій утворюється перегородка, відростають від клітинної стінки до центру клітини, яка розділяє одну клітку на дві. Грамнегативнібактерії стоншуються в центрі і розділяються перегородкою на дві клітини.
Спорообразование у бактерій
. У несприятливих умовах (зміна температури, вологості середовища, надмірне накопичення в середовищі продуктів обміну) деякі грампозитивні паличкоподібні бактерії утворюють спори.
Спороутворюючі паличкоподібні бактерії поділяють на бацили [від лат. bacillus, паличка] і клостридії [від грец. kloster, веретено].
Це поділ було засновано на здатності центрально розташованих суперечка клостридії деформувати материнську клітину, надаючи їм форму веретена.
Пізніше були відкриті види клостридії, суперечки яких розташовуються на кінцях клітини (плектрідіі, тип тенісної ракетки).
Спори бацил не деформується клітини.
У сприятливих умовах бактерії розмножуються в основному бінарним поділом.
У несприятливих умовах (зміна температури, вологості середовища, накопичення в середовищі продуктів обміну) деякі паличкоподібні грампозитивні бактерії утворюють спори.
Спорообразование у бактерій - здатність зберегти свій вид в несприятливих умовах. Розмноження при цьому не відбувається, так як в клітці може утворитися лише одна спора.
Спори бактерій термостійкі, гинуть при температурі понад 150 ° С.
Еукаріоти (гриби і дріжджі)
Гриби - еукаріоти, мають чітко обмежений ядро, відокремлене від цитоплазми ядерною мембраною. У них немає фотосинтетических пігментів, вони гетеротрофи (використовують як джерело енергії і вуглецю органічні сполуки) і ростуть в аеробних умовах (у присутності кисню).
Міцеліальні гриби - мікроорганізми, що утворюють при своєму розвитку міцелій (грибницю), що нагадує пух або вату.
Міцелій - хаотичне переплетення тонких розгалужених ниток - гіфів.
Якщо гіфи грибниці не мають клітинної будови, то гриби вважають одноклітинними або нижчими (мало в природі).
Якщо гіфи грибниці мають клітинну будову, то гриби вважають багатоклітинними або вищими (багато в природі).
Міцеліальні гриби мають вегетативний і повітряний міцелій.
Повітряний міцелій надає поверхні колоній цвілевих грибів характерну шерстистий або пухнасту фактуру. Нерідко повітряний міцелій утворюють спеціалізовані гіфи, що несуть репродуктивні структури - спорофор, які поділяють на конідіо- і спорангіофори, використовуючи їх морфологічні ознаки для диференціювання.
Вегетативний міцелій утилізує необхідні поживні речовини і джерела енергії з субстрату.
Міцеліальні гриби в сприятливих умовах можуть розмножуватися вегетативно (шматочками міцелію), шляхом верхівкового росту гіф і безстатевим шляхом.
Безстатеве розмноження відбувається шляхом утворення конідій і спорангіоспор, що містять весь генетичний матеріал, необхідний для виникнення і розвитку нової колонії.
У несприятливих умовах деякі міцеліальні гриби можуть розмножуватися статевим шляхом.
Гриби, здатні до статевого способу розмноження, вважають досконалими (Ascomycetes, Basidiomycetes і Zygomycetes).
Гриби, які не розмножуються статевим шляхом, об'єднані в клас Deuteromycetes (недосконалі гриби).
Зигоміцети можуть розмножуватися як вегетативним, так і статевим шляхом. При статевому розмноженні верхівки близько розташованих гіф з'єднуються, їх оболонки розчиняються, ядра зливаються (як і у інших еукаріотів). Потім утворюється зігоспора з товстими стінками.
У аскомицетов статевим шляхом в спеціалізованих булавоподібних (рідше кулястих) клітинах-асках утворюються аскоспори, число яких завжди кратно двом.
Спорангієносцями у грибів р.Mucor і p.Rhizopus (одноклітинні гриби)
Конідієносці у грибів р.Aspergillus і p.Penicillium (багатоклітинні гриби)
Практичне значення: міцеліальні гриби викликають псування харчових продуктів (пліснявіння). Деякі гриби застосовують для отримання слабоалкогольних напоїв, делікатесних сирів. Гриби роду Aspergillus застосовують для виробництва лимонної кислоти, ферментних препаратів. Гриби роду Penicillium є продуцентами антибіотиків.
Дріжджі є одноклітинні нерухомі гриби, еукаріоти.
Вони можуть бути різної форми: еліптичної, овальної, кулястої, палочковидной і ін.
Довжина клітин коливається від 5 до 12 мкм, ширина - від 3 до 8 мкм.
Схема будови дріжджової клітини:
1 - клітинна оболонка; 2 - ядро; 3 - цитоплазма; 4 - вакуоль; 5 - мітохондрії;
У сприятливих умовах (вегетативне розмноження): брунькування (для дріжджів овальної, округлої, палочковидной форми); поділ, як у бактерій (для дріжджів циліндричної форми); Нирки розподіл (для дріжджів лімоновідной форми).
У несприятливих умовах: статевий процес (характерний для молодих культур дріжджів класу аскомицетов) і безстатевий процес (характерний для старих культур дріжджів, що розмножуються поділом).
Практичне значення: дріжджі-сахароміцети застосовують для промислового отримання етилового спирту, у виробництві пива, квасу, вина, хліба. Дріжджі можуть викликати псування деяких продуктів (забраживание).
Вивченням життєвих функцій мікроорганізмів, таких як харчування, дихання, ріст і розмноження, займається фізіологія.
Хімічний склад клітини мікроорганізмів
За складом речовин клітини мікроорганізмів мало чим відрізняються від клітин тварин і рослин. У них міститься 75-85% води, решта 15-25% становить суху речовину.
Ці сполуки входять до складу різних клітинних структур мікроорганізмів і виконують важливі фізіологічні функції. У клітинах мікроорганізмів знаходяться і інші речовини - органічні кислоти, їх солі, пігменти, вітаміни та ін.
Значення води в життєдіяльності клітини дуже велике. Всі речовини надходять в клітину з водою і з нею ж з клітини видаляються продукти обміну.
Вода в мікробної клітці знаходиться у вільному стані як самостійне з'єднання, але велика її частина пов'язана з різними хімічними компонентами клітини (білки, вуглеводи, ліпіди) і входить до складу клітинних структур.
Білки становлять 50 - 80% сухої речовини і визначають найважливіші біологічні властивості мікроорганізмів. Це прості білки - протеїни і складні білки - протеїди. Велике значення в життєдіяльності клітини мають нуклеопротеїни - з'єднання білка з нуклеїновими кислотами (ДНК і РНК). Крім нуклеопротеидов в мікробної клітині містяться в незначних кількостях ліпопротеїди, глікопротеїди, хромопротеїди.
Білки розподілені в цитоплазмі, нуклеоиде. Вони входять до складу структури клітинної стінки. Білкову природу мають ферменти, багато токсини (отрути мікроорганізмів).
Від кількісного і якісного складу білкових речовин залежить видова специфічність мікроорганізмів.
Схожі документи:
освітньої програми: Дисципліна «Основи мікробіології. санітарії та гігієни в піщевомпроізводстве »входить в загально-професійних цикл. навчальної дисципліни «Основи мікробіології. санітарії та гігієни в піщевомпроізводстве »Найменування розділів і.
(НА ПРИКЛАДІ ДИСЦИПЛІНИ «МІКРОБІОЛОГІЇ. САНИТАРИЯ та гігієна В ПІЩЕВОМПРОІЗВОДСТВЕ) Призначено як навчально-методичний. знань по предмету «Основи мікробіології. санітарії та гігієни в піщевомпроізводстве »Розробка містить наступні матеріали.
і кондитерських виробів Основи мікробіології. санітарії та гігієни в піщевомпроізводстве Фізіологія харчування з основами. громадського харчування 9 кл. Мікробіологія. санітарія та гігієна в піщевомпроізводстве Організація зберігання і контроль запасів.