МІКРОФЛОРА Кисломолочні продукти
Виконавець роботи - Стефанова Тетяна (11 кл.), Войсковіцкая гімназія
Комп'ютерна графіка - Бухвалов Юрій
Керівники роботи: Денісон І. Б. Куракова Н. Г. Мирошкина С. М. Корольов В. Г.
Лауреат 4-ої Міжнародної Біос-Олімпіади -99, нагороджений дипломом 1 ступеня
Молоко - це дивовижна їжа,
приготована самою природою.
Молоко - дивний винахід природи. Людина вже давно оцінив харчові та лікувальні властивості молока і не тільки навчився використовувати цей продукт, а й значно вдосконалив його.
З молока стали виробляти різні продукти харчування. Наприклад: йогурт, кефір, кисле молоко, сметану, сир, масло. Згодом з'явилося багато питань про якісний склад молока і його вплив на організм.
Першим, хто побачив мікрофлору кисломолочних продуктів, був француз Луї Пастер. Ці дослідження викликали великий інтерес до цієї теми. Зусиллями вчених-мікробіологів були вивчені як фізіологія самих мікроорганізмів, так і біохімічні процеси бродіння і гниття, що викликаються бактеріями. Нормальними мешканцями навіть хорошого молока вважаються кисломолочні бактерії, дріжджі (таблиця).
Визначення класу молока по бактеріальної забрудненості
Тривалість знебарвлення метильной синьки
Кількість бактерій в 1 мл молока
Ці наукові роботи мене зацікавили, і я вирішила сама провести дослідження.
Метою мого дослідження було вивчення мікрофлори кисломолочних продуктів (кефіру, сиру, сметани, йогурту).
В ході роботи вирішувалися наступні завдання.- Вивчення мікрофлори кисломолочних продуктів.
- Визначення якості продуктів, досліджуваних мною.
- Ознайомлення з методиками приготування препаратів.
- Вивчення МІКРОЛОГ мікроорганізмів на прикладі кисломолочних бактерій.
Доведено, що використання молочнокислих продуктів прискорює виведення різних радіонуклідів. Справжній кисломолочний продукт обов'язково містить живі мікроорганізми (кисломолочні бактерій), які складають основну масу мікрофлори травного тракту людини. Порушення балансу мікрофлори, зване дисбактеріозом, може привести до всіляких захворювань: виразковій хворобі шлунка і дванадцятипалої кишки, алергії, гастритів. Одне з найбільш неприємних наслідків дисбактеріозу - зниження імунних функцій організму, воно тягне за собою затяжне лікування хвороб, розвиток ускладнень. Через порушення травних функцій підвищується стомлюваність, з'являються втома і млявість.
Дисбактеріози зустрічаються часто і у дорослих, і у дітей. Причиною їх виникнення можуть бути стреси, несприятлива екологічна обстановка, неякісна питна вода і їжа. Мікрофлора кишечника порушується і після прийому антибіотиків, які вбивають необхідні організму бактерії.
Лікувати дисбактеріоз доводиться лікарськими препаратами, а ось запобігти його допомагають кисломолочні продукти, перш за все кефір і приготовані на його основі біокефір і бифидок. Ці рівноцінні за складом напої являють собою поліпшений кефір з добавками біфідобактерій - властивих людині мікроорганізмів, які допомагають процесу травлення (на їх частку припадає, наприклад, близько 90% мікрофлори товстого кишечника).
Японці використовують кефір для профілактики лікування анкогінеза шлунка і кишечника. Молочнокислими продуктами «оздоровлюють» мікрофлору кишечника і лікують гастрити. Для лікування гастритів з підвищеною кислотністю використовується свіжий (одноденний) кефір (містить сліди спирту), зі зниженою кислотністю - триденний кефір.
Також кисломолочні бактерії пригнічують розвиток гнильних бактерій, які викликають коліти: шигеллу, що викликає дезентірію і сальманелли, які викликають черевний тиф.
Кисломолочні продукти входять в раціон будь-якої людини. Залежно від поєднання родів і видів кисломолочних бактерій, з них отримують різні кисломолочні продукти.
При чистому змісті корови в одному мілілітрі парного молока міститься близько 100000 бактерій, з яких на частку гнильних припадає приблизно 96%, а на частку кисломолочних бактерій-4%. У зв'язку з цим, парне молоко пити не бажано, відповідно, необхідно пити зріле молоко, при температурі 8-10 ° С воно повинно відстоятися добу. За цей час змінюється ставлення гнильної і молочнокислої мікрофлори: 4% гнильних і 96% молочнокислих бактерій. Зріле молоко використовується для приготування молочнокислих продуктів (йогурт, кефір, сир, масло, ацидофілін).
Кулясті бактерії називають коками. Якщо коки розташовуються розкидані, поодинці, їх називають мікрококи, якщо ж вони з'єднані попарно - диплококами. Коки, зібрані в ланцюжки, називаються стрептококами. До стрептококів відносяться молочнокислі бактерії.
Всі кисломолочні бактерії відносяться до двох родів:- Рід Streptococcus вид Streptococcus Lactis - це коки овальної форми 0.8-1.2 мкм, які утворюють ланцюжки різної довжини. При старінні ланцюжок дробиться.
Вид Streptococcus diacetilactis - це більш дрібні коки, діаметр яких 0,5-0,7 мкм. Вони утворюють ланцюжки різної довжини, продукти життєдіяльності яких надають аромат продукту. - Рід Lactobacillus - являє собою паличкоподібні клітини: 6 8 мкм завдовжки, що утворюють короткі ланцюжки. Неспороутворюючих.
- Lactobacillus bulgaricum.
- Lactobacillus acidophillum.
Дріжджі - це теж одноклітинні організми круглої, овальної, палочковидной форми, діаметром 8-10 мкм, що в 10 разів більше бактерій. Найчастіше дріжджі розмножуються брунькуванням, тобто відділенням від материнської клітини своєрідних нирок. Утворення нової клітини при сприятливих умовах триває приблизно близько 2 годин. Для свого розвитку дріжджі вимагають слабокислу середу, тому вони добре розвиваються разом з молочнокислими бактеріями.
II. Короткі відомості про кисломолочних продуктах
З кефіром, широко поширеним напоєм, пов'язано багато загадок. Так, наприклад, немає єдиної думки про походження кефірних грибків.
Кефірний грибок являє собою складний симбіоз (спільне існування) мікроорганізмів, що утворився в процесі тривалого розвитку. Сжівшісь мікроорганізми поводяться як цілісний організм. Вони разом ростуть, розмножуються і передають свою структуру і властивості наступним поколінням.
Білі або злегка жовтуваті кефірні грибки володіють кислим специфічним смаком. Основну їх мікрофлору складають молочнокислі палички, стрептококи і дріжджі. Вони визначають специфічний смак і аромат кефіру, його живильні властивості.
У процесі життєдіяльності кефіру грибка мікроорганізми, що входять до його складу, викликають зміни в молоці. Під впливом молочнокислих стрептококів і паличок відбувається молочнокисле бродіння, дріжджі викликають спиртове бродіння.
Завдяки цим процесам складові елементи молока зазнають змін, особливо молочний цукор. Утворені при цьому вуглекислота і спирт активізують діяльність шлунка, прискорюють процеси травлення, збуджують апетит. Молочна кислота благотворно впливає на мікрофлору кишечника, затримує розвиток гнильних бактерій.
Для приготування сметани необхідні вершки. При цьому використовуються чисті бактеріальні культури, до складу яких входять молочнокислий і вершкові стрептококи і ароматообразующіе бактерії.
Сир - сприятливе середовище для розвитку мікроорганізмів, які можуть викликати його псування. Сир квасять чистими культурами молочнокислих стрептококів і ароматообразующіх бактерій. Закваска зазвичай має кисломолочний смак, без будь-яких запахів, газоутворення, яка виступає сироватки.
Сир не витримує тривалого зберігання, так як в ньому швидко розмножуються молочнокислі бактерії, цвілі.
У йогурті в якості закваски використовують відкриту І. І. Мечникова різновид молочнокислих бактерій - Болгарську паличку. При приготуванні йогурту закваска складається з чистих культур термофільного стрептокока і болгарської палички, що містяться в рівних співвідношеннях. При порушенні такого співвідношення продукт може придбати резкокислая смак, зернисту структуру або швидко виділити сироватку.
Як будь-який кисломолочний продукт, йогурт, безумовно, корисний (особливо з біодобавками), але живі бактерії зберігаються в ньому, як правило, не більше однієї - двох тижнів. Тому вітчизняні йогурти зі звичайними термінами зберігання корисніше імпортних. Йогурти з тривалим терміном зберігання найчастіше представляють собою стерильний молочний десерт, з фруктами або без них. Виняток становлять кисломолочні продукти фірми «Данон», в яких живі мікроорганізми зберігаються протягом місяця.
Йогурт характеризується позитивно, якщо присутній приємний кисломолочний смак і аромат, однорідна структура і досить щільна консистенція.
Йогурт швидко знімає відчуття голоду, як і більшість кисломолочних продуктів, він корисний людям будь-якого віку.
III. Методика проведення експериментів
Мною було зроблено 5 препаратів. Всі вони були приготовлені одним і тим же способом: мікробіологічної петлею наноситься на предметне скло невелику кількість досліджуваного речовини і ретельно розтирається до повного висихання. Потім препарат фіксували хімічним шляхом сумішшю етилового спирту і ефіру (один до одного). Забарвлення виробляли за допомогою барвника метиленового блакитного. Мікроскопіровать при збільшенні 1350 раз.
Отримане мною зображення було ретельно вивчено. Проводилося визначення кожної знайденої бактерії під мікроскопом з об'єктивом олійною иммерсией. Після дослідження однієї ділянки препарату проводилося дослідження наступної ділянки шляхом переміщення предметного скла. Це робили для визначення процентного співвідношення бактерій. При цьому я використовувала формулу:
Х - число бактерій одного виду;
Хобщее - число бактерій в пробі;
Х% - процентне співвідношення бактерій.
Мікробіологи готують в лабораторіях різні поживні суміші, на яких можуть бути вирощені окремі види бактерій. Вирощують бактерій в спеціальному живильному середовищі - на м'ясних і рибних бульйонах і відварах. У бульйон додають желатин або агар-агар, в цьому випадку живильне середовище набуває вигляду холодцю. На поверхні холодцю найтоншим шаром розмазують краплю досліджуваного речовини. Цей етап називається посівом.
Через добу навколо клітин з'являється його численне потомство. Таке скупчення на поверхні щільного поживного середовища однорідних бактерій називають колоніями. Частинку окремої колонії легко переселити в пробірку з живильним середовищем. Це вже буде розводка однорідних бактерій, яку називають чистою культурою. Метод чистих культур широко використовується у виробництві кисломолочних продуктів.
IV. Результати досліджень
У нормі кефіру закваска представлена кефірний зерном. Це складний симбіоз молочнокислих бактерій (13-15) видів.
Промислова закваска представляє:
Streptococcus lactis, Streptococcus diacetilactis, Lactobacillum caucasicum (палички, провідні молочнокисле бродіння). Дріжджі - Saccharomyces Kifiri (клітини - великі, ядерні, нирку. Ведуть спиртове бродіння. По виходу 0.8-1% спирту).
У пробі №1 мною були виявлені Streptococcus Lactis, Streptococcus Diacetilactis, пофарбовані в блакитний колір, Lactobacillus caucasicum, цитоплазма яких профарбована теж в блакитний колір, а волютиновими зерна в рожевий колір. Також мною були виявлені дріжджі Saccharomyces Kifiri у великій кількості, цитоплазма яких забарвилася в фіолетовий колір, а ядро в блакитний.
Рис.1. Мікрофлора проби кефіру.
За першій пробі з кефіром було виявлено:- Lactobacillus bulgaricum. (28.5%).
- Streptococcus Lactis. (35.7%).
- Streptococcus diacetilactis. (21.4%).
- Saccharomyces Kefiri. (14.2%).
- Згусток білка.