Молочнокислое брожение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1.Характеристика гомоферментативного и гетероферментативного молочнокислого брожения. Возбудители процессов. Значение ароматобразующих бактерий

2. Психрофильные микроорганизмы, основные виды. Условия их развития, влияние на качество пищевых продуктов

3. Охарактеризуйте микрофлору сырья, используемого в кондитерском производстве

Список использованной литературы

1. Характеристика гомоферментативного и гетероферментативного молочнокислого брожения. Возбудители процессов. Значение ароматобразующих бактерий

Молочнокислое брожение - процесс анаэробного окисления углеводов, конечным продуктом при котором выступает молочная кислота. Название получило по характерному продукту - молочной кислоте. Для молочнокислых бактерий является основным путем катаболизма углеводов и основным источником энергии в виде АТФ. Также молочнокислое брожение происходит в тканях животных в отсутствии кислорода при больших нагрузках.

Виды молочнокислого брожения:

Различают гомоферментативное и гетероферментативное молочнокислое брожение, в зависимости от выделяющихся продуктов помимо молочной кислоты и их процентного соотношения. Отличие также заключается и в разных путях получения пирувата при деградации углеводов гомо- и гетероферментативными молочнокислыми бактериями.

Гомоферментативное молочнокислое брожение:

При гомоферментативном молочнокислом брожении углевод сначала окисляется до пирувата по гликолитическому пути, затем пируват восстанавливается до молочной кислоты НАДН+Н (образовавшегося на стадии гликолиза при дегидрировании глицеральдегид-3-фосфата) при помощи лактатдегидрогеназы. От стереоспецифичности лактатдегидрогеназы и наличия лактатрацемазы зависит, какой энантиомер молочной кислоты будет превалировать в продуктах- L-, D- молочная кислота или же DL-рацемат.

Продуктом гомоферментативного молочнокислого брожения является молочная кислота, которая составляет не менее 90 % всех продуктов брожения. Примеры гомоферментативных молочнокислых бактерий: Lactobacillus casei , L. acidophilus , Streptococcus lactis.

Гетероферментативное молочнокислое брожение:

В отличие от гомоферментативного брожения, деградация глюкозы идет по пентозофосфатному пути, образующийся из ксилулозо-5-фосфата глицеральдегид-3-фосфат окисляется до молочной кислоты, а ацетилфосфат восстанавливается до этанола (некоторые гетероферментативные молочнокислые бактерии окисляют полученный этанол частично или полностью до ацетата).

Таким образом, при гетероферментативном молочнокислом брожении образуется больше продуктов: молочная кислота, уксусная кислота, этанол, двуокись углерода: примеры гетероферментативных молочнокислых бактерий: L. fermentum, L. brevis, Leuconostoc mesenteroides, Oenococcus oeni.

К гетероферментативным молочнокислым бактериям относятся молочнокислые стрептококки.

Ароматобразующие ( Str. Citrovorus, Str. Diacetilactis) придают кисло- молочным продуктам приятные вкус и аромат.

Для приготовления кисло-молочных продуктов ароматобразующие стрептоккоки соединяют с гомоферментативными-молочнокислым и сливочным.

Значение молочнокислого брожения для человека:

Молочнокислое брожение используется для консервации продуктов питания (за счет ингибирования роста микроорганизмов молочной кислотой и понижения рН) с целью длительного сохранения (пример: квашение овощей, сырокопчение), приготовлении кисломолочных продуктов (кефира, ряженки, йогурта, сметаны), силосовании растительной массы, а также биотехнологического способа производства молочной кислоты.

Распространение и места обитания.

Распространение молочнокислых бактерий в природе определяется их сложными потребностями в питательных веществах и способом получения энергии (только брожение). Эти бактерии почти никогда не обнаруживаются в почве или водоемах. В естественных условиях они встречаются:

а) в молоке, местах его переработки и молочных продуктах (Lactobacillus lactis, L. bulgaricus, L. helveticus, L. casei, L. fermentum, L. brevis; Streptococcus lactis, S. diacetilactis);

б) на растениях и на разлагающихся растительных остатках (Lactobacillus plantarum, L. delbriickii, L. fermentum, L. brevis; Streptococcus lactis; Leuconostoc mesenteroides);

в) в кишечнике и на слизистых оболочках человека и животных (Lactobacillus acidophilus; Bifidobacterium; Streptococcus faecalis, S.salivarius, S. bovis, S. pyogenes, S. pneumoniae).

Streptococcus faecalis -обычный обитатель кишечника человека; S. bovis распространен в пищеварительном тракте жвачных. Многие стрептококки являются безобидными обитателями слизистых рта, дыхательных и мочевых путей, половых органов; однако среди стрептококков есть и паразиты крови-весьма вирулентные возбудители болезней.

Благодаря образованию больших количеств молочной кислоты, к которой сами они в значительной степени толерантны, молочнокислые бактерии при подходящих условиях могут довольно быстро размножаться, вытесняя другие микроорганизмы. По этой причине их легко культивировать на элективных средах и легко выделять. «Естественные накопительные культуры» этих бактерий содержатся в кислом молоке и молочных продуктах, кислом тесте, кислой капусте, силосе и т.п.

2. Психрофильные микроорганизмы, основные виды. Условия их развития, влияние на качество пищевых продуктов

По отношению к температурным условиям микроорганизмы разделяют на термофильные, психрофильные и мезофильные.

Термофильные виды. Зона оптимального роста равна 50-60°С, верхняя зона задержки роста - 75°С. Термофилы обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна, сена.

Психрофильные виды (холодолюбивые) растут в диапазоне температур 0-10°С, максимальная зона задержки роста 20-30°С. К ним относит большинство сапрофитов, обитающих в почве, пресной и морской воде. Но есть некоторые виды, например, иерсинии, психрофильные варианты клебсиелл, псевдомонад, вызывающие заболевания у человека.

Психрофильные микроорганизмы (от греч. psychros- холодный и фил), криофильные микроорганизмы, способны хорошо расти при 0°С и более низких температуpax (до - 10°С). Оптим. температура роста у облигатных психрофильных микроорганизмов 10-15°С и ниже, у факультативных - 25-30°С. Верх, температурный предел у облигатных психрофильных микроорганизмов не превышает 20°С, у факультативных -30°С, т. е. их температурные диапазоны перекрываются с таковыми у мезофильных микроорганизмов. Для психрофильных микроорганизмов характерны слабая чувствительность метаболических процессов к холоду, в том числе низкие температурные оптимумы действия ферментов, особенности липидного обмена (увеличение относит, содержания ненасыщенных жирных кислот) и др. Известны почти среди всех групп микроорганизмов (кроме актиномицетов). Облигатные психрофильные микроорганизмы живут в относительно стабильных температурных условиях, факультативные могут существовать и в средах с резкими перепадами температур. Психрофильные микроорганизмы широко распространены в природе. Часто встречаются в водах Арктики и Антарктики, в пещерах, на поверхности снега и ледников в горах. Некоторые виды микроскопических водорослей (чаще Chlamydomonas nivalis) образуют оранжевые или красные пигменты, окрашивая снег в красный цвет (т. н. красный снег).

Важнейшим вопросом безопасности охлажденных и замороженных продуктов является микробиология. Микробиологическая загрязненность продуктов может ухудшать их качество, вызывать понижение пищевой ценности и причинять вред здоровью. Поэтому в большинстве стран приняты необходимые стандарты относительно допустимого числа микроорганизмов в пищевых продуктах. В России СанПиН 2.3.2.1078-01. Пищевые продукты должны отвечать требованиям СанПиН по окончании технологического процесса, а также в процессе перевозки, хранения и реализации в течение всего срока годности.

Микроорганизмы, вызывающие порчу продуктов, попадают на обрабатывающее предприятие вместе с сырьем. Поэтому при производстве продуктов с применением холода необходимо особенно строго контролировать отрезок времени, который проходит продукт до холодильной обработки.

При низкотемпературном хранении замороженных продуктов микроорганизмы не размножаются сколько нибудь заметным образом, но когда температура повышается, продукты даже со сравнительно малым числом микроорганизмов подвержены опасности порчи. Установлены следующие нижние температурные границы способности развития: для микроорганизмов от -5 до -8°С, для дрожжей от -10 до -12°С и для плесеней от -10 до -12°С.

Бактериальная обсемененность замороженных продуктов значительно ниже, чем свежих или охлажденных. Уничтожение микрофлоры при низких температурах протекает медленно и в различной степени в зависимости от вида микроорганизмов, их состава, свойств продуктов и применяемых технологических параметров. В целом замораживание и хранение в замороженном состоянии вызывают гибель от 50 до 90% исходного количества микроорганизмов, причем основное влияние оказывает процесс замораживания. Однако сохранившаяся микрофлора может сохранять жизнедеятельность в низкотемпературных условиях много лет.

Считается, что замороженные продукты, хранившиеся при температурах ниже -12°С, полностью предохраняются от микробиальной порчи, типичной для пищевых продуктов. Однако в замороженных продуктах следует считаться с размножением психрофильных (криофильных) микроорганизмов. При этом учитывается тот факт, что для размножения в продукте психотропных патогенных и условно-патогенных микроорганизмов (таких как иерсинии, листерии, кампилобактеры и др.) требуется более длительное время, чем для размножения мезофильных возбудителей пищевых токсико-инфекций и кишечных инфекций. Для обеспечения гарантии безопасности скоропортящихся продуктов необходимо отслеживать и не допускать возможные нарушения (перерывы) в холодильной цепи на пути доставки продукции к потребителю.

Таким образом, качество и экологическая безопасность пищевых продуктов, ресурсосбережение и энерго-эффективность определяются постоянством научно обоснованных технологических параметров на всех этапах холодильной цепи, что требует внедрения в отрасль современного оборудования и прогрессивных технологий, развития научно-исследовательской и инновационной деятельности, реконструкции и технического перевооружения научных лабораторий и предприятий, подготовки высококвалифицированных специалистов.

3. Охарактеризуйте микрофлору сырья, используемого в кондитерском производстве

Характеристика сырья и стадий технологии. Выпускают следующие группы кондитерских изделий: шоколад и шоколадные изделия, сахаристые продукты (карамель, драже, ирис, конфеты), пастило-мармеладные изделия, мучные изделия без крема (галеты, крекер, печенье, вафли) и с кремом (пирожные, торты, рулеты). Применяют разнообразное сырье: сахар, молоко, сливки, сгущенное молоко, сливочное масло, яйца, меланж, яичный порошок, мука, какао-бобы, крахмал, патока, мед, кофе, фрукты, ягоды, орехи, ароматические вещества, пищевые кислоты, желирующие и красящие вещества и др. Производство шоколада включает обработку какао-бобов, приготовление сахарной пудры, шоколадной массы, формовку шоколада. Важным этапом является обработка какао-бобов, которая состоит из сортировки, ферментации, обжарки. Ферментация происходит при выдерживании бобов в кучах, накрытых листьями, в течение 4-7 суток. Происходят микробиологические и биохимические ферментативные процессы, бобы согреваются до 43-45^оС. На поверхности бобов развиваются дрожжи, молочнокислые, уксуснокислые, гнилостные бактерии. Сахара сбраживаются с образованием спирта, молочной, уксусной кислот, которые пропитывают бобы. Дубильные вещества бобов окисляются и появляется специфический аромат, цвет бобов становится коричневым. После ферментации бобы сушат и обжаривают при температуре 150-170^оС в течение 10-15 мин. Оболочка какао-бобов становится хрупкой, легко отделяется от ядра, уменьшается содержание влаги. При обжарке большая часть микроорганизмов погибает. Затем производится дробление какао-бобов с образованием крупки, размол крупки с получением какао-порошка.

Сахарную пудру получают путем дробления сахара и просеивания через сита. Затем все компоненты смешивают в смесителях и направляют на вальцовочные машины, далее на шоколадформующие машины на формование. Отлитый в формы шоколад охлаждается и направляется на заверточные машины.

Производство конфет, глазированных шоколадом, заключается в приготовлении конфетных масс, формовании, отделке, глазировании, завертке и упаковке.

Производство карамели включает приготовление сиропа, начинок, разделку и подготовку карамельной массы, отделку, завертку и упаковку. Сироп готовят на сиропных станциях, затем перекачивают в вакуум-аппараты для уваривания при 160^оС. Карамельная масса охлаждается до 60^оС и подается вместе с разогретой начинкой на катально-начиночную машину, затем в калибровочную машину и на формование. Готовая карамель охлаждается, отделывается, затем следует завертка и упаковка. В производстве применяют фруктово-ягодные, ликерные, помадные, молочные и другие начинки.

Источники микрофлоры и ее состав:

Источниками микрофлоры являются: сырье, полуфабрикаты, технологическое оборудование, персонал, вода, воздух. Технологический процесс направлен на угнетение и уничтожение микроорганизмов, так как происходит достаточно быстро и при повышенной температуре. Некоторое количество устойчивых микроорганизмов сохраняется. Вторичное инфицирование происходит в процессе упаковки и хранения.

Сахар содержит разное количество микроорганизмов. При стандартной влажности 0, 15% обнаруживается несколько десятков КОЕ в 1г, при повышенной влажности содержание микробов возрастает до нескольких десятков тысяч КОЕ в 1г. Для кондитерского производства наиболее опасны осмофильные дрожжи, спорообразующие аэробные и анаэробные палочки, вызывающие брожение и прокисание фруктовых пюре, варенья, повидла, джема. Вредителями являются термофильные газообразующие бактерии и лейконосток - слизеобразующие бактерии, вызывающие ослизнение сиропов, фруктовых соков.

Молоко, сливки всегда содержат значительное количество микроорганизмов. Обнаруживаются молочнокислые, гнилостные, маслянокислые бактерии. Из патогенных микроорганизмов могут быть возбудители туберкулеза, кишечных инфекций, бруцеллеза, стафилококки, вызывающие отравления, сальмонеллы. При термической обработке молока, шоколадной массы, сливочных начинок микроорганизмы погибают. При изготовлении крема микроорганизмы могут сохраниться.

Микрофлору сгущенного молока составляют в основном спорообразующие бактерии, могут быть осмоустойчивые стафилококки, микрококки, разлагающие жир и белки, в результате возникает прогорклый вкус и запах, осмофильные дрожжи, вызывающие брожение и разжижение молока.

Сладкосливочное масло содержит 10⁵ КОЕ в 1 г и больше при длительном и неправильном хранении. Пороки масла: штафф, кислый вкус, горечь, прогорклый вкус и запах, вызываемые бактериями рода Pseudomonas, молочнокислыми бактериями, плесневыми грибами, дрожжами рода Candida.

Яйца, меланж, яичный порошок могут содержать различные микроорганизмы: гнилостные бактерии, плесени, сальмонеллы. Яйца водоплавающих разрешено применять только для смазки выпекаемых изделий. Меланж необходимо перерабатывать в течение 2-3 часов после размораживания.

Мука может содержать значительное количество микроорганизмов, которые описаны ранее.

Фруктово-ягодные полуфабрикаты (пюре, варенье, повидло) готовят из фруктов и ягод, которые содержат на поверхности множество разных бактерий, плесеней, дрожжей. При изготовлении полуфабрикатов (варке) большинство микроорганизмов погибают. Наименее стойкими в хранении являются пюре из ягод. Ягоды моют, ошпаривают, протирают и добавляют консерванты (сернистая кислота, натриевая соль сорбиновой кислоты). В пюре происходит спиртовое, уксуснокислое, молочнокислое брожения, позднее развиваются плесени, что свидетельствует о порче пюре. Повидло более стойкое за счет высокого осмотического давления и отмирания микроорганизмов при уваривании. Порча связана с молочнокислым брожением и плесневением.

Микробиологическая порча кондитерских изделий:

Мармелад, пастила, сливочная помадка относятся к малостойким изделиям, так как содержат 22-24% влаги.

Порчу вызывают осмофильные дрожжи, вызывающие брожение, в результате которого возникают трещины, деформация изделий, изменение вкуса. При повышенной влажности воздуха может возникнуть плесневение. Для предотвращения порчи добавляют консерванты в массу и пропитывают ими пергамент для завертки.

Карамель, шоколад, конфеты являются стойкими в хранении за счет высокой концентрации сахара, низкой влажности, твердой консистенции. Может происходить порча карамельных начинок (брожение, прогоркание), вызываемая молочнокислыми и гнилостными бактериями.

Некоторые сорта конфет могут портиться за счет высокой влажности (сливочная помадка, глазированная шоколадом, или с ликерной начинкой). В них возникает брожение и происходит деформация изделий.

Предотвращение порчи: контроль за качеством сырья, соблюдение санитарно-гигиенического режима на производстве.

Кремовые изделия относятся к скоропортящимся продуктам. Микроорганизмы попадают в крем с сырьем, с рук персонала, из муки в заварной крем. Может происходить прокисание крема. В крем могут попасть золотистые стафилококки, патогенные кишечные бактерии, что чревато возникновением отравлений и инфекций.

Профилактика: проверка рук кондитеров на наличие воспалительных процессов, соблюдение санитарно-гигиенического режима, хранение при температуре 2-6^оС, соблюдение сроков реализации.

Микробиологический контроль кондитерского производства.

Осуществляется контроль сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.

Контроль сырья и полуфабрикатов - определяют все микробиологические показатели на соответствие нормативам ГОСТ, САНПиНа. Во всех видах сырья определяют кМАФАнМ, БГКП, сальмонеллы. Дополнительно определяют золотистый стафилококк.

Муку проверяют по органолептическим показателям и при наличии изменений производят микробиологическое исследование.

Сахар - определяют количество аэробных и факультативно- анаэробных термофильных бактерий, вызывающих плоскокислую порчу с выделением сероводорода; количество слизеобразующих бактерий рода Leuconostoc, дрожжей и плесеней.

Яйца, меланж, яичный порошок - определяют все нормируемые показатели. Яйца просматривают на овоскопе и при наличии изменений производят микробиологическое исследование. Определяют БГКП, сальмонеллы. молочнокислый сырье кондитерский

Анализ какао-бобов производят по требованию санитарной инспекции. Определяют КМАФАнМ, БГКП, сальмонеллы.

Фруктово-ягодные продукты - осуществляют определение общей бактериальной обсемененности, количества дрожжей и плесеней.

Контроль готовой продукции.

Шоколад и шоколадные конфеты анализируют по требованию санитарной инспекции. Определяют кМАФАнМ, БГКП, сальмонеллы.

Кремовые изделия - вначале делают мазки из подогретого крема. Мазки обезжиривают и фиксируют смесью спирта с эфиром в соотношении 1:1 и окрашивают по Граму. При микроскопировании обращают внимание на наличие стафилококков и грамотрицательных палочек. Микробиологический анализ производят на соответствие нормативам ГОСТ.

Список использованной литературы

1. «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл. - М.: Сов. Энциклопедия, 1986.).

2. Быстрозамороженные пищевые продукты растительного и животного происхождения./ Выгодин В.А., Кладий А.Г., Колодязная В.С.М.,1995, С.77.

3. Вербина Н.М., Каптерева Ю.В. Микробиология пищевых производств.- М.: Агропромиздат, 1988.

4. Жвирблянская А.Ю., Бакушинская О.Я. Основы микробиологии, санитарии и гигиены пищевой промышленности.- М.: Пищ. пром., 1983.- 312 с.

5. Афанасьева О.В. Микробиологический контроль хлебопекарного производства.- М.: Пищ. Пром., 1976.

Размещено на Allbest.ru