Контрольная работа по "Микробиология"

В настоящее время  все шире изучают и используют различные способы воздействия на микроорганизмы для повышения сроков хранения пищевых продуктов.

При выборе способов воздействия  на микроорганизмы, учитывают их эффективность, совместимость с объектами, безвредность для человека, продукции и окружающей среды, приемлемость для промышленных условий, автоматизации и механизации технологических процессов.

Основными принципами хранения пищевых продуктов (по Я.Я. Никитинскому) являются:

• Биоз (bios – жизнь). На этом принципе основано хранение свежих фруктов и овощей. При хранении этих продуктов создаются условия, препятствующие развитию микроорганизмов, путем понижения температуры до 5°  С и поддержания определенной влажности. При этом сохраняется естественный иммунитет плодов и овощей, что также предотвращает микробную порчу. Хранение свежевыдоенного молока при низких температурах увеличивает продолжительность бактерицидной фаза.

• Абиоз (abiosis – отрицание, уничтожение жизни) достигается физическими и химическими способами. К ним относятся использование высоких температур (пастеризация, стерилизация), добавление антисептиков, облучение различными формами лучистой энергии, применение антибиотиков, обработку ультразвуком, фильтрование жидкостей с помощью стерилизующих фильтров. При абиозе погибают, как правило, вегетативные и споровые формы бактерий, благодаря чему продукты могут храниться в герметичной упаковке длительное время.

• Анабиоз (anabiosis – подавление жизни). Методы хранения, основанные на принципе анабиоза направлены на приостановление жизнедеятельности микробов в продуктах. Создаются такие условия, при которых микроорганизмы могут оставаться живыми, но не жизнедеятельными. К таким методам относятся использование низких температур (охлаждение и замораживание), удаление воды из продукта ниже предела, необходимого для развития микробов (сушка, вяление), добавление к продукту веществ (соли, сахара), создающих высокое осмотическое давление, повышение кислотности продукта путем добавления уксусной кислоты (маринование), создание анаэробных условий, предотвращающих развитие наиболее активных возбудителей порчи – аэробных микроорганизмов (хранение продуктов в газонепроницамом упаковочном материале, вакуумной упаковке, в атмосфере азота).

• Ценоанабиоз – принцип хранения, при котором консервирующее вещество вырабатывают сами микроорганизмы. Основан этот принцип на антагонистических взаимоотношениях микроорганизмов: создаются условия для развития полезных микроорганизмов и тем самым подавляется развитие микроорганизмов – возбудителей порчи. При этом полезные микроорганизмы не только не портят продукт, а даже улучшают его пищевые и вкусовые достоинства. На этом принципе основано квашение овощей, производство кисломолочных продуктов.

Эффективность всех мероприятий, направленных на предупреждение порчи  пищевых продуктов, во многом зависит  от соблюдения общих санитарно-гигиенических требований и выполнения установленного режима хранения, товарной обработки и переработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 (38). Микрофлора  зерна и муки. Виды порчи, меры  по их предупреждению

 

На поверхности  зерна обитает разнообразная микрофлора. Часть микроорганизмов попадает из ризосферы, часть заносится с пылью и насекомыми. Однако на зерне, как и на всей поверхности растений, развиваются лишь некоторые микроорганизмы так называемые эпифиты.  Эпифитные микроорганизмы, размножающиеся на поверхности стеблей, листьев и семян растений, получили название микроорганизмов филлосферы. Эпифиты питаются продуктами экзосмоса растений. Условия жизни эпифитных бактерий своеобразны. Они довольствуются небольшими запасами питательных веществ на поверхности растений, устойчивы к высоким концентрациям фитонцидов, выдерживают периодические колебания влажности.

Поэтому численность  их невелика и видовой состав довольно постоянный. Более 90% эпифитных микроорганизмов  составляют гнилостные бактерии. В основном эпифитная микрофлора представлена неспороносными бактериями. Большую часть бактериального населения зерна составляют неспороносные палочки рода Pseudomonas. активно развивающиеся на поверхности растений. Особенно часто встречается Pseudomonas herbicola (Erwinia herbicola), образующая на плотных средах золотисто-желтые колонии. Встречаются также Pseudomonas fluorescens, микрококки, молочнокислые бактерии, дрожжи. Бациллы и микроскопические грибы составляют небольшой процент.

В определенных условиях эпифитные микроорганизмы могут быть полезны для растений, так как препятствуют проникновению паразитов в ткани растения. При хранении зерна эпифитные микроорганизмы могут играть отрицательную роль. В зрелом зерне вода находится в связанном состоянии и недоступна микроорганизмам. На таком зерне они находятся в состоянии анабиоза (покоя).

На развитие микроорганизмов  на зерне, а следовательно, на сохранность  последнего решающее влияние оказывают: влажность, температура, степень аэрации, целостность зерна и состояние его покровных тканей. На зерне с повышенной влажностью микроорганизмы размножаются тем быстрее, чем выше температура.

Развитие микробиологических процессов в хранящемся зерне  с повышенной влажностью приводит к  заметному, а иногда и к очень  значительному повышению температуры. Это явление получило название термогенеза.

Наиболее распространенные виды порчи зерна при неблагоприятных условиях хранения - это его самосогревание и прорастание.

Самосогревание зерна  является результатом увеличения его  влажности и усиленного дыхания, что вызывает повышение температуры зерновой массы. При увеличении влажности зерна пшеницы на 10% (с 12 до 22%) выделяется 80 ккал тепла (334 кДж) на каждый грамм влаги. Самосогревание - один из видов порчи зерна сразу после уборки, когда его влажность более 16%, а также в период хранения на тех участках, где возможно увлажнение зерна (около стен хранилищ, в верхней части зерновой массы), или же при отпотевании в связи с перепадами температур по всей массе зерна.

Порча зерна наступает в результате гидролитических и окислительных процессов: увеличивается количество свободных жирных кислот и продуктов их окисления, содержание аминокислот и вследствие глубокого распада количество амннного азота и аммиака, повышается содержание моносахаридов.

При самосогревании активизируется деятельность микроорганизмов, что  приводит к накоплению уксусной, масляной, пропионовой и других кислот. Происходит плесневение зерна с появлением токсических продуктов. Зерно темнеет, теряет блеск, изменяются его свойства - теплофизические, скважистость, сыпучесть и другие Содержание углекислоты в зерновой массе достигает 13,4% при хранении на складах и 18% в силосах.

При благоприятных условиях хранения все эти процессы в зерновой массе протекают замедленно. Поэтому правильно подготовленное к хранению зерно - освобожденное от примесей, высушенное и охлажденное, малотравмированное, в период хранения при температуре 5 °С и относительной влажности воздуха не выше 75% находится в состоянии «хозяйственного анабиоза» и может храниться 3,5 и 10 лет без снижения крупяных, мукомольных и хлебопекарных свойств, то есть обладает технологической долговечностью. Биологическая долговечность зерновых культур ниже: они теряют способность к прорастанию в связи с функциональными изменениями на уровне клеточных систем.

Микрофлора  муки количественно беднее микрофлоры перерабатываемого зерна. При очистке зерна перед помолом и при помоле часть микроорганизмов удаляется вместе с загрязнениями и оболочками зерна, богатыми микроорганизмами. Степень осеменения муки микроорганизмами колеблется в широких пределах и определяется степенью обсеменения исходного сырья, характером его подготовки к помолу, способом помола, выходом муки, ее сортом. Чем ниже сорт муки, тем больше в нее попадает периферийных частиц зерна, тем больше содержится в ней микроорганизмов. Число спор плесеней в муке всех сортов больше, чем в перерабатываемом зерне, так как эти споры попадают в муку из окружающей среды.

Мука является менее  стойким продуктом, чем зерно  и крупа, так как имеет более мелкие частицы разрушенного зерна, а питательные вещества муки более доступны микроорганизмам. Однако при правильном режиме хранения (при низкой влажности муки) развития микроорганизмов, попавших в муку, не происходит. Наблюдается даже некоторое отмирание бактерий.

С повышением относительной  влажности воздуха микроорганизмы, попавшие в муку и находящиеся  в ней в неактивном состоянии, начинают развиваться. Первыми развиваются  плесени, которые растут при минимальной  влажности. Многие плесени обладают протеолитическими и липолитическими ферментами, способны осахаривать крахмал. Хлебопекарные свойства муки при плесневении снижаются, мука приобретает неприятный затхлый запах, который обычно передается хлебу.

В муке присутствуют различные сапрофитные микроорганизмы, попавшие из зерновой массы при размоле зерна. В ней могут быть и патогенные бактерии. Наиболее насыщены микроорганизмами отруби, меньше — мука высшего и первого сортов.

Активная жизнедеятельность  микроорганизмов проявляется при  увеличении влажности муки до 16...17 % в результате миграции влаги. Это происходит в результате резкого перепада температур в массе муки, если она уложена на хранение свежесмолотой на холодные каменные или асфальтовые полы.

Различают следующие виды порчи муки при хранении под воздействием микроорганизмов: плесневение, прокисание, самосогревание.

Плесневение муки — это  резко отрицательное явление, возникающее  вследствие увлажнения муки или мешка, чаще всего между полом и нижним слоем мешков. В этом месте интенсивно развиваются плесени, мицелий которых быстро распространяется внутрь мешков, вызывая образование затхлого запаха. При этом мука темнеет, содержание белков в ней снижается и увеличивается количество водорастворимых и других веществ, укрепляется клейковина, возможно образование в муке миктоксинов.

Прокисание муки происходит при одновременном развитии в  муке различных бактерий: крахмалоразлагающих (разлагают крахмал до сахаров) и  кислотообразующих, сбраживающих появившиеся  сахара в различные органические кислоты. В результате жизнедеятельности этих бактерий в муке возникают специфический кислый вкус и запах, значительно повышается титруемая кислотность. Нарушение режимов хранения может привести к возникновению прокисания внутри массы любой партии муки.

Самосогревание муки — это явление комплексное, происходит оно в результате реакций газообмена между клетками частиц муки и воздухом, дыхания ее микроорганизмов, клещей и насекомых (если мука заражена вредителями). Однако решающее значение в развитии самосогревания муки имеют микробы.

Самосогревание муки недопустимо. Мука портится в результате воздействия на нее теплоты и  микроорганизмов, при этом она приобретает  кислый и затхлый запахи, ухудшаются хлебопекарные свойства, теряется сыпучесть. Случаи самосогревания муки возможны при хранении с повышенной влажностью (15,5...16,0 %), неравномерном распределении влаги в муке и укладке мешков свежесмолотой муки в вагоны или штабеля без достаточного охлаждения. Только правильная организация хранения муки препятствует ее самосогреванию.

Уплотнение и слеживание муки. Уплотнение — это естественный процесс в рыхлой массе муки при  хранении как в таре, так и в  насыпи. Под действием собственной  массы мука уплотняется, не утрачивая  сыпучести; свободно высыпается из мешка  или силоса при опорожнении. Уплотнение, переходящее в слеживание при неблагоприятных условиях хранения, приводит к резкому уменьшению сыпучести муки. При этом слежавшаяся мука образует сплошные глыбы, и для их разрушения необходимо определенное усилие.

Слеживание наблюдается при длительном хранении муки в штабелях, особенно в нижних его рядах, когда периодически не перекладывают штабеля. На слеживание большое влияние оказывает влажность муки. При нормальном хранении муки с влажностью 10...12 % в течение 6...12 мес слеживания не наблюдается. Однако при влажности 14...15 % слеживание возможно через 3...4 мес. Мука сортового помола слеживается быстрее, чем обойного. Несмотря на сохранение качества слежавшейся муки, слеживание в ее массе нежелательно, так как необходимы дополнительные затраты на ее разрыхление.

Мерой предупреждения порчи  муки является правильное её хранение. Муку хранят на складах и базах хлебопродуктов, торговых предприятий и организаций, на складах и в помещениях предприятий общественного питания, розничных торговых предприятий. Помещение для хранения муки должны быть сухими, чистыми, иметь хорошую вентиляцию, не быть зараженными вредителями хлебных запасов, а также хорошо освещенными. В помещении, где хранится мука, необходимо белить стены не меньше чем дважды в год.

Мешки с мукой составляют в штабеля на деревянные подтоварники или деревянные решетки. Штабеля  размещают отдельно по видам муки, сортам, номерам (для круп) и датам  поступления.

Высота штабеля с  крупами и мукой зависит от времени года, условий хранения, вида, сорта и влажности продукции. Муку с влажностью до 14% вкладывают в штабеле такой высоты (число рядов мешков): при температуре воздуха в составе выше чем +10° С — 10 рядов, от +10 до 0° С — 12 рядов, ниже 0° С — 14 рядов. Муку с влажностью 14–15,5% вкладывают в штабеля соответственно на два ряда мешков меньше. Высота штабеля для пшена, кукурузных и овсяных круп, кукурузной и овсяной муки с влажностью до 13 не должна превышать 8–10 мешков. Высоту штабеля продуктов с влажностью 13–14%  уменьшают на два ряда мешков.