Контрольная работа по «Основы биотехнологии переработки сельскохозяйственной продукции»

Каждый их этих способов имеет свои технологические различия, преимущества и несовершенства, но цель у всех одна – получение  максимального выхода биомассы.

В 60-х годах XX ст. в различных лабораториях мира был разработан ряд установок и аппаратов высокоинтенсивного управляемого культивирования фотосинтезирующих микроводорослей в полностью контролируемых оптимальных условиях и автоматической регистрацией таких важных физиологических функций культуры, как скорость роста, интенсивность фотосинтеза, минеральное питание.

Наиболее совершенный  из таких методов культивирования  — проточное выращивание водорослей, при котором по сигналам, получаемым от самой культуры, осуществляется автоматический отбор прирастающих клеток (урожая), подача свежей питательной среды и стабилизация оптической плотности культуры.

Урожай в таких установках – примерно 30-40 г сухой биомассы с 1 литра суспензии в сутки, или 80-100 г с 1 м2 освещаемой поверхности.

Таким образом, в настоящее время можно считать достаточно детально разработанными физиологические основы культивирования микроскопических фотосинтезирующих водорослей и технологию их выращивания как в установках под открытым небом, так и закрытых аппаратах.

 

 

 

 

 

          4.Перспективные способы приготовления и применения заквасок.

           Кисломолочные продукты получают сквашиванием молока или сливок чистыми культурами молочнокислых бактерий, иногда с участием дрожжей и уксуснокислых бактерий. В процессе сквашивания протекают сложные микробиологические и физико-химические процессы, в результате которых формируются вкус, запах, консистенция и внешний вид готового продукта.

           К кисломолочным продуктам относятся кисломолочные напитки, сметана, творог и творожные изделия. К кисломолочным напиткам относятся различные виды простокваш (обыкновенная, мечниковская, южная ацидофильная, варенец, ряженка, йогурт и др.), кефир (жирный, таллинский нежирный и др.), кумыс (из кобыльего, коровьего молока и др.), ацидофильные напитки (ацидофилин, ацидофильное и ацидофильно-дрожжевое молоко и др.) Производятся кисломолочные напитки с сахаром, фруктово-ягодными сиропами и другими наполнителями.

Заквасками называют чистые культуры или смесь культур микроорганизмов, используемых при изготовлении кисломолочных продуктов, кислосливочного масла и сыров.

Чаще в качестве заквасок применяют молочнокислые  и пропионовокислые бактерии, иногда плесневые грибы. В состав естественной симбиотической закваски для кефира кроме молочнокислых бактерий входят также дрожжи и уксуснокислые бактерии.

Основную микрофлору сквашивания вносят с закваской, однако остаточная микрофлора пастеризованного молока также размножается в процессе сквашивания. Часть микрофлоры незаквасочного происхождения активизируется в присутствии микроорганизмов закваски, часть подавляется, а некоторые микроорганизмы, например бактериофаг, подавляют развитие микрофлоры закваски. Интенсивность размножения всей микрофлоры кисломолочных продуктов и конечное ее соотношение зависят во многом от качества молока, температуры и длительности сквашивания (созревания), скорости и конечной температуры охлаждения.

Основные кисломолочные  продукты в зависимости от применяемых  при их производстве заквасочных  микроорганизмов могут быть разделены на пять групп, представленных ниже.

I - продукты, приготовляемые  с использованием многокомпонентных  заквасок (кефир, кумыс);

II - продукты, приготовляемые  с использованием мезофильных  молочнокислых стрептококков (творог, сыр домашний, сметана, простокваша обыкновенная)

III - продукты, приготовляемые  с использованием термофильных  молочнокислых бактерий (йогурт, простокваша  мечниковская, южная, ряженка, варенец и др.);

IV - продукты, приготовляемые  с использованием мезофильных  и термофильных молочнокислых  бактерий (сметана пониженной жирности, творог, напитки пониженной жирности  с плодово-ягодными наполнителями);

V - продукты, приготовляемые с использованием ацидофильных палочек и бифидобактерий (ацидофильное молоко, ацидофилин, ацидофильно-дрожжевое молоко, ацидофильная паста, бифилин, детские ацидофильные смеси).

На молокоперерабатывающие предприятия должны поступать высококачественные закваски или их концентраты, проверенные учреждением, которое их разрабатывает и производит. Задача молокоперерабатывающего предприятия состоит в том, чтобы сохранить их полную эффективность.

Производственные  закваски на предприятии получают в  отделениях чистых культур или в специальном боксе при микробиологической лаборатории предприятия. Приготовление производственной закваски из чистых культур и кефирной закваски (грибковой и производственной) проводят в отдельных изолированных помещениях заквасочного отделения. На небольших предприятиях допускается приготовление заквасок чистых культурах и кефирной в одном помещении. В помещениях необходимо поддерживать чистоту. Не допускается одновременно проводить посевы по контролю готовой продукции, контролю условий производства и готовить закваски, Термостаты и холодильники, предназначенные для приготовления и хранения производственных заквасок и активизации бактериальных концентратов, не должны использоваться для других целей. Воздух в отделении чистых культур или боксе дезинфицируют с помощью бактерицидных ламп.

          Предприятию от учреждения - изготовителя вместе с получаемыми заквасками выдается копия удостоверения о качестве, где указывается дата выработки и срок годности закваски, данные результатов анализов заквасок по кислотности, активности, микроскопическому препарату, количеству жизнеспособных клеток молочнокислых, пропионовокислых, бифидобактерий, также по количеству спор мезофильных аэробных бацилл, бактерий группы кишечных палочек, дрожжей и патогенных микроорганизмов, в том числе по сальмонеллам.

Закваски и  бактериальные концентраты нужно  использовать вскоре после получения  из специальных цехов или лабораторий. До употребленш их хранят в холодильнике при температуре не выше 8 °С. Нельзя применять закваски и бактериальные концентраты с истекшим сроком хранения, Флаконы с заквасками вскрывают непосредственно перед употреблением и используют все содержимое флакона сразу.

Поступающие на предприятие закваски ослаблены  в результате транспортирования и воздействия температуры, поэтому их необходимо восстановить с помощью предварительного культивирования. Критерием оценки восстановления закваски является определение сквашивающей активности. Их выращивают на стерилизованном молоке, допускается использование пастеризованного молока (92-95 °С 20-30 мин).

Эффективная закваска должна проявлять наибольшую активность не позднее чем после второй пересадки. При этом культивирование заквасок необходимо остановить в конце логарифмической  фазы, что достигается у большинства заквасок при рН 5,5-5,3 или кислотности 78-80 °Т.

Приготовление производственной закваски из чистых культур на стерильном молоке проводят в молочных бутылках, колбах, в специальных  ушатах или бидонах с крышками вместимостью от 3 до 20л.

Посуду и  инвентарь, используемые для приготовления заквасок, моют и дезинфицируют в отдельном помещении заквасочного отделения. Дли дезинфекции используют растворы препаратов хлора, содержащие 150-200 мг/л активного хлора. Мелкий инвентарь и посуду стерилизуют в автоклаве или сушильном шкафу.

Режимы приготовления  производственных заквасок зависят  от вида закваски и конкретных условий  производства.Из жидкой сухой заквасок или отдельных штаммов на предприятиях готовят материнскую (первичную) закваску, которую используют для получения вторичной или производственной закваски. Материнскую закваску можно применять также для заквашивания молока или сливок, т.е. в качестве производственной закваски.

Для приготовления  материнской закваски используют только стерилизованное молоко, для производственной закваски используют стерилизованное и пастеризованное молоко. Активизацию бактериального концентрата проводят на стерилизованном молоке, допускают использование пастеризованного молока.

Для получения  материнской закваски мезофильных молочнокислых стрептококков одну порцию сухой закваски вносят в 2 л стерилизованного молока и термостатируют при 26 °С в течение 12-16 ч. Для приготовления вторичной (промежуточной) закваски в стерилизованное молоко вносят 0,5-1 % материнской закваски и культивируют посевы 10-12 ч. Если в закваске преобладает Lac.cremoris, то период сквашивания продлевают до 12-14 ч., или увеличивают количество посевного материала до 2-3 %. Производственную закваску мезофильных стрептококков получают посевом в пастеризованное молоко 0,5-1% или 2-3 % вторичной производственной закваски и выращиванием посевов также в течение 10-12 ч. или 12-14 ч.

Материнскую закваску термофильного стрептококка и болгарской палочки получают внесением одной  порции сухой закваски в 100 см3 стерилизованного молока. Посевы культивируют при 43 °С в течение 5-7 ч. Для приготовления производственной закваски посевной материал вносят в молоко в количестве 1 % и сквашивают его в течение 3 ч. Таким же образом готовят закваски ацидофильной палочки. Однако культивирование проводят при температуре 38 °С в течение 5-5,5 ч.

Для повышения  лечебных свойств кумыса из коровьего  молока подобраны специальные закваски из дрожжей, сбраживающих лактозу, Lbm. bulgaricum (типичной микрофлоры кумыса из кобыльего  молока) и штаммов Lbm. acidophilum, антибиотически активных против микобактерий туберкулеза и нежелательной кишечной микрофлоры.

Для приготовления  материнской кумысной закваски в 300 см3 подготовленного молока вносят по 1 порции сухих заквасок болгарской и ацидофильной палочек и смыв с 2-х пробирок Sach. lactis, выращенных на скошенном агаре Сабуро. Посевы культивируют при 30 °С 7-10 ч. Вторичную закваску готовят внесением в подготовленное молоко 10-20% материнской закваски. Посевы выращивают также при 30 °С 7-10 ч.

Производственную  закваску получают посевом в подготовленное молоко 20 % (5-7 % для закваски кумыса нежирного) вторичной закваски. Посевы термостатируют при 30°С 4-6 ч, закваску для кумыса нежирного  культивируют 14-15 ч.

После каждого  культивирования производится дополнительная выдержка заквасок при 16-18°С 3-6 ч (при получении производственно закваски 8-24 ч) для накопления дрожжей.

Бактериальный концентрат используют для приготовления  производственной закваски или непосредственно  продукта после активизации или без активизации (культуры прямого заквашивания).

Для активизации  сухой бактериальный концентрат (как сухую закваску) растворяют во флаконе, добавляя в него 6-7 см3 стерилизованного молока или физиологического раствора, полученную смесь переносят в  подготовленное молоко. Жидкий бактериальный концентрат перед вскрытием флакона выдерживают при комнатной температуре в течение 20-25 мин. Содержимое флакона переносят в подготовленное молоко из расчета одна порция концентрата на 6-8 л молока.

Бактериальный концентрат мезофильных молочнокислых стрептококков используют для приготовления творога и сметаны. Бакконцентрат термофильных молочнокислых стрептококков предназначен для приготовления варенца, ряженки и других кисломолочных продуктов подобного типа.

Бактериальный концентрат ацидофильных палочек применяют для приготовления ацидофильного молока, пасты, детских кисломолочных продуктов, напитка «Московский».

Активизированный  бактериальный концентрат, используемый в качестве производственной закваски, вносят в пастеризованное молоко в соотношении одна порция концентрата (6-8 л) на 2-3 тыс. л молока (мезофильные стрептококки) или одна порция на 500 л (для термофильных бактерий).

В производстве целесообразно использовать свежеприготовленную  закваску, так как она обладает наибольшей активностью. В случае необходимости закваску охлаждают до 3-10°С и направляют на хранение. Продолжительность хранения материнской и производственной закваски на стерилизованном молоке до 72 ч, на пастеризованном - 24 ч.

В процессе приготовления продукта производственную закваску на стерилизованном молоке вносят в молоко или сливки в количестве 1-3 %, а закваску на пастеризованном молоке -- 3-5 %.

Для приготовления  производственной кефирной закваски восстанавливают  сухие кефирные грибки, из которых в дальнейшем готовят грибковую закваску, а из нее получают культуральную производственную кефирную закваску.

Восстановление  активности кефирных грибков и их культивирование осуществляют на пастеризованном  обезжиренном молоке. Не допускается  использование стерилизованного молока, так как при всём этом нарушается оптимальное соотношение между группами микроорганизмов и возникают пороки.

Для приготовления  производственной кефирной закваски используют пастеризованное цельное или  обезжиренное молоко. Сухие кефирные грибки помещают в обезжиренное пастеризованное молоко в соотношении 1 : 40 - 1 : 50 и выдерживают при температуре 19-21 °С до образования сгустка в течение 20-24 ч. Молоко пастеризуют при температуре 92-95 °С 20-30 мин.

В процессе сквашивания закваску перемешивают 1-2 раза. После появления сгустка кефирные грибки отделяют, помещают их в свежее пастеризованное и охлажденное молоко из расчета 1 часть кефирных грибков на 30-50 частей молока. Для полного восстановления активности микрофлоры сухих кефирных грибков достаточно 2-3 пересадок, при всём этом масса грибков увеличивается в 5 раз.

Для получения  кефирной закваски восстановленные  грибки помещают в пастеризованное  и охлажденное до 19 и 21 °С обезжиренное молоко из расчета 1 часть грибков  на 30-50 частей молока. Можно использовать любые соотношения в указанных пределах, при всём этом следует учитывать, что снижение количества грибков способствует увеличению в закваске дрожжей и ароматобразующих бактерий. Через 15-18 ч закваску тщательно перемешивают, спустя 5-7 ч ее снова перемешивают и процеживают через металлическое сито. Грибки, оставшиеся на сите, снова помещают в свежее пастеризованное и охлажденное молоко, а полученную культуральную закваску применяют для приготовления кефира либо производственной кефирной закваски.