Микробиологическая характеристика продуктов растительного происхождения

             Министерство науки и образования РК

Евразийский Национальный Университет им. Л.Н. Гумилёва

             Кафедра: «Биологии и биотехнологии»

 

 

 

 

 

 

 

 

                             КУРСОВАЯ РАБОТА

            По дисциплине «Пищевая биотехнология»

     На тему:  «Микробиологическая характеристика продуктов растительного                  происхождения »

 

 

 

 

 

 

 

                                                                             Выполнила: студент 3 курса                        

                                                            

                                                                     Проверил: Демеубаев С.М. 

 

 

 

                                         Астана, 2011

Содержание 

Введение………………………………………………………………………….....4

1.Микробиология бродильных  производств…………………………………….5

1.1. Микробиология пивоваренного  производства……………………………..5

1.1.1. Характеристика рас дрожжей,  используемых в пивоварении…….........5

1.1.2. Разведение чистых  культур дрожжей в пивоваренном  производстве….5

1.1.3. Дрожжи в период главного брожения и дображивания…………………7

1.1.4 .Производственные засевные дрожжи……………………………………..7

1.1.5. Микроорганизмы - вредители пивоваренного производства……………9

1.1.6 .Микробиологический контроль пивоваренного производства………..11

1.2.   Микробиология  производства безалкогольных напитков  и кваса………..12

1.2.1. Микроорганизмы, применяемые в производстве кваса………………….12

1.2.2. Микроорганизмы – вредители производства кваса и безалкогольных продуктов……………………………………………………………………….......14

1.2.3. Микробиологический контроль производства кваса и безалкогольных продуктов………………………………………………………………………....16

1. 3.  Микробиология виноделия…………………………………………………..17

1.3.1. Дрожжи в виноделии………………………………………………………17

1.3.2. Микроорганизмы – вредители в производстве вина………………………18

1.3.3. Болезни вин и их возбудители……………………………………………..19

1.3.4. Предупреждение заболеваний вин и борьба с инфекцией………………..20

2. Микробиология растительных консервов…………………………………...21

2.1. Микрофлора сырья, используемого в консервном производстве……….21

2.1.1. Микрофлора плодов  и овощей. Понятие об эпифитной  микрофлоре..21

2.1.2. Болезни и виды  порчи плодов и овощей………………………………...22

2.1.3. Способы предотвращения  порчи плодов и овощей…………………….24

2.1.4. Микрофлора вспомогательных материалов и ее роль в консервном производстве………………………………………………………………………26

2.2. Микробиология производства  овощных баночных консервов…………..28

2.2.1. Изменение микрофлоры  растительного сырья при приготовлении  консервов. Значение микробиологического  контроля содержимого консервных банок до стерилизации…………………………………………………………...28

2.2.2. Стерилизация и  пастеризация консервов. Понятие  о промышленной стерильности……………………………………………………………………...30

2.2.3 Остаточная микрофлора  баночных консервов. Виды микробной  порчи и отравления, связанные с употреблением баночных консервов………………31

2.2.4. Задачи и роль микробиологического контроля консервов после стерилизации……………………………………………………………………...34

Заключение……………………………………………………………………..…35

Литература………………………………………………………………………..46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

К продуктам растительного  происхождения относятся: хлебобулочные  и кондитерские изделия, макароны, крупы, пиво, вино, безалкогольные напитки, растительные консервы.

 В бродильных производствах  важную роль играют микроорганизмы, придавая готовому продукту специфический и характерный вкус и аромат.

Но кроме полезных микроорганизмов  существуют и приносящие вред производству.

Санитарно-гигиеническую (микробиологическую) безопасность продовольственных товаров оценивают по содержанию в них патогенных (болезнетворных) микроорганизмов (бактерий группы кишечной палочки, сальмонелл, стафилококков и др.), а также по наличию и степени развития различных биоповреждений. Биоповреждения могут быть микробиологическими (плесневение, гниение и др.) и биологическими (нарушение целостности продукта).

 Наиболее жесткие санитарно-гигиенические  требования предъявляются к товарам,  которые являются продуктами  переработки основного сырья.

      Цель: изучить микробиологическую характеристику продуктов растительного происхождения.

Задачи: рассмотреть в  данной курсовой микробиологические процессы бродильных производств, осветить вопросы  микробиологии растительных консервов, показать роль полезных микроорганизмов в получении некоторых продуктов, их значение для качества и устойчивости в хранении. Также описать вредные микроорганизмы, вызывающие пороки продуктов и найти способы борьбы с ними. Изложить основные принципы санитарно-гигиенического контроля сырья, полуфабрикатов, готовой продукции.

 

 

 

 

1. МИКРОБИОЛОГИЯ БРОДИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

1.1. Микробиология пивоваренного производства

1.1.1. Характеристика рас дрожжей, используемых в пивоварении

      Дрожжи, используемые в пивоварении, относятся к классу Ascomycetes, порядку Endomycetales, семейству Saccharomycetaceae, роду  Saccharomyces,   видам Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces carlsbergensis.

Дрожжи Saccharomyces cerevisiae относятся к дрожжам верхового брожения и используются редко, в основном для темных и специальных сортов пива. Оптимальной температурой для развития этих дрожжей является температура 14-25°С (в производственных условиях они бродят при 12-15 °С). При брожении они всплывают на поверхность в виде «шапки».

Дрожжи Saccharomyces carlsbergensis осуществляют низовое брожение пивного сусла - оседая на дно бродильных емкостей. Эти дрожжи хорошо бродят при температуре 5-10°С и широко используются для приготовления стандартного и сортового пива.

Для получения высококачественного пива дрожжи должны обладать: высокой бродильной активностью, флокуляционной способностью, умеренной способностью к размножению, стойкостью к неблагоприятным условиям и инфицированию, стабильностью морфологических и физиологических свойств,

способностью придавать  пиву характерный вкус и аромат.

 

1.1.2. Разведение чистых культур дрожжей в пивоваренном производстве

В пивоварении используют чистые культуры дрожжей, которые поступают на заводы в пробирках на плотных питательных средах. В условиях пивоваренных заводах чистые культуры хранят при температуре не выше 5-8 °С и периодически (не реже 4 раз в год) пересевают на свежий сусло-агар.

     Разведение  чистой культуры дрожжей ведут  на стерильном охмеленном сусле  с концентрацией сухих веществ  11-13 %, постепенно адаптируя дрожжи  к суслу и низкой температуре.  Процесс разведения состоит из двух стадий: лабораторной и цеховой.

Лабораторная стадия разведения чистой культуры. Из пробирки дрожжи последовательно пересевают через 24-36 часов во все возрастающие объемы стерильного сусла:

0,02см³ → 0,1дм³ → 0,5дм³ → 2,5дм³ → 10 дм³ (колбы Карлсберга)

На первой стадии пересева температуру поддерживают на уровне 20-23 °С, на последующих - 8-10 °С. Дрожжи пересевают по достижении энергичного брожения. В колбе Карлсберга брожение длится 5-6 суток, после чего дрожжи передают в цех для размножения в установке чистой культуры.

Размножение дрожжей  в установке Грейнера. Установка Грейнера состоит из двух стерилизаторов - малого и большого и двух цилиндров для сбраживания. Цилиндры для сбраживания оборудованы сосудами объемом 10л для отбора чистой культуры в период работы аппарата. Стерилизаторы снабжены змеевиками для нагрева и охлаждения сусла, воздушными фильтрами и контрольно-измерительными приборами. Сосуды имеют подвод стерильного воздуха и соединены коммуникациями со стерилизаторами.

Установку перед пуском стерилизуют. В стерилизатор набирают горячее охмеленное сусло, стерилизуют паром под давлением и охлаждают. Сусло передают в бродильные цилиндры . Колбы Калсберга снаружи хорошо обтирают спиртом, содержимое сильно взбалтывают и стерильно переливают в бродильные цилиндры. В течение 3 суток при температуре 7-8°С происходит размножение дрожжей и сбраживание сусла. К моменту готовности дрожжей большой стерилизатор заполняют суслом, стерилизуют и охлаждают, после чего туда передают содержимое бродильного цилиндра. Часть сброженного сусла из каждого бродильного цилиндра отбирают в сосуды, где оно хранится до следующей разводки. Бродильные цилиндры после освобождения вновь заполняют стерильным суслом из малого стерилизатора и засевают дрожжами, хранящимися в сосудах. Процесс разведения дрожжей в установке Грейнера повторяют непрерывно до обнаружения загрязнения культуры.  

 

1.1.3. Дрожжи в период главного брожения и дображивания

   Дрожжи вводят в сусло в начальный момент заполнения бродильного аппарата. От нормы введения дрожжей зависят скорость брожения и рост дрожжей: скорость пропорционально возрастает, а рост наоборот - тормозится. Кроме того, при очень высоких нормах задачи дрожжей в пиве появляются горечь и неприятный аромат.

Рост и размножение дрожжей в период главного брожения подчиняется закону роста статической культуры. В лагфазе видимые признаки размножения дрожжей отсутствуют. В лагфазе рост дрожжевых клеток наиболее интенсивный, скорость почкования максимальна. Из-за быстрого размножения размеры клеток уменьшаются. В стационарной фазе размножение дрожжей замедляется. К концу стационарной фазы количество живых клеток остается без изменения, а их размеры вновь увеличиваются - начинается спиртовое брожение. В фазе замедления роста размножение дрожжей прекращается вследствие уменьшения количества экстракта и накопления спирта. Клетки инактивируются и отмирают, оседают на дно бродильного аппарата или собираются на поверхности.

 

1.1.4. Производственные засевные дрожжи

     Засевные дрожжи - это дрожжи, осевшие в бродильных аппаратах после главного брожения, которые собирают и используют для последующих производственных циклов несколько раз (10-12 генераций).

Получение засевных дрожжей  состоит из нескольких операций:

    1) Съем дрожжей. Все фракции осадочных дрожжей обладают достаточно высокой бродильной активностью. Поэтому в специальный приемник собирают после деконтации молодого пива все осевшие дрожжи.

   2)Очистка дрожжей. Дрожжи из приемного сборника направляют на вибрационное сито, где их путем процеживания отделяют от крупных белковых хлопьев и остатков хмелевых веществ. Очищенные дрожжи направляют в монжю или дрожжевые ванночки и заливают 2-3 кратным количеством охлажденной до 0-2°С водой. После тщательного перемешивания дрожжи отстаивают 2-3 часа. Мутную воду, содержащую остатки пива, мелкие взвешенные белковые и хмелевые вещества и мертвые клетки, осторожно сливают. При наличии в засевных дрожжах большого количества посторонних микроорганизмов их очищают минеральными кислотами (засевные дрожжи разводят водой в отношении 1:3 и добавляют 10% серную кислоту до концентрации ее в разводке 0,2%). В растворе кислоты дрожжи оставляют на 30-60 мин. При этом хлопьевидные дрожжи приобретают свойства пылевидных, что обеспечивает контакт кислоты с посторонними микроорганизмами. После обработки серной кислотой дрожжи нейтрализуют содой и оставляют на 1-2 часа для оседания. Затем воду сливают, а осадок дрожжей промывают 2-3 раза холодной водой. Очистка дрожжей кислотами ослабляет дрожжевые клетки, поэтому норму введения их в сусло увеличивают.

3) Хранение дрожжей.. Дрожжи хранят под слоем воды при 0-2°С не более 4-5 суток, т.к. при этом бродильная активность снижается. Не реже 1-2 раз в сутки воду с поверхности воды заменяют свежей холодной водой (при этом дрожжи не перемешивают). В прессованном виде дрожжи можно хранить в закрытых баках при температуре -2-0°С в течение 1-2 недель. Можно также хранить дрожжи под слоем свежего пива (5-10 см) в течение не более 4 недель при 0-2° С.

4) Активирование дрожжей. Перед введением в бродильные аппараты дрожжи активируют одним из способов:

1. дрожжи смешивают  с аэрированным суслом с температурой 15-17 °С в соотношении 1:1, после чего добавляют 1/3-1/4 часть холодного сусла;

2. дрожжи заливают суслом на 2-4 ч для увеличения содержания гликогена в клетках;

3. в засевные дрожжи вносят  водные вытяжки или экстракты  солодовых ростков, богатых азотом и биологически активными веществами. В бродильный аппарат вводят здоровые, физиологически активные засевные дрожжи, содержащие не более 5% мертвых клеток; упитанность по гликогену должна быть не ниже 70%, посторонних бактериальных клеток - не более 0,5%. /1, с.245/

1.1.5. Микроорганизмы - вредители пивоваренного производства

    Микрофлора ячменя и солода. Микроорганизмы, присутствующие на ячмене можно разделить на три группы:

 Сапрофитная группа. Сюда относятся микроорганизмы, попавшие в зерно в полевых  условиях: бактерии рода Pseudomonas (70-95% всех бактерий), микрококки, палочки, спорообразующие бактерии родов Bacillus, Clostridium, мицелиальные грибы - Penicillium, Aspergillus, Mucor, Alternaria, Fusarium, Cladosporium.

    Группа фитопатогенных микроорганизмов. К ней относятся паразитические грибы и бактерии: спорынья, головня, некоторые виды фузариума и бактерий рода псевдомонас;

   Патогенные для человека и животных микроорганизмы - возбудители сибирской язвы, бруцеллеза, сапа и др. - относятся к случайной микрофлоре зерна и попадают на него с органическими удобрениями, почвой, разносятся грызунами и животными.

В процессе солодоращения количество микроорганизмов возрастает: дрожжей в 5-10 раз, грибов - в 2,5-5 раз, бактерий в 50-100 раз. Далее в процессе сушки солода численность микроорганизмов снижается, однако их содержание в готовом солоде значительно выше, чем в ячмене. При излишней обсемененности солода качество сусла и пива снижается. Так, аспергилловые грибы придают пиву специфические подгоревший грубый запах и мелассный привкус, грибы кладоспориум и фузариум вызывают появление горького винного привкуса. Применение солода, полученного из потемневшего зерна с низкой прорастаемостью, влияет на ход технологического процесса: снижается выход экстрактивных веществ в сусле, повышается его вязкость, возрастают продолжительность осахаривания и фильтрования затора, уменьшается стойкость к коллоидному помутнению.