МИКРОФЛОРА КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Исполнитель работы — Стефанова Татьяна (11 кл.), Войсковицкая гимназия
Компьютерная графика — Бухвалов Юрий
Руководители работы: Денисон И. Б., Куракова Н. Г., Мирошкина С. М., Королев В. Г.
Лауреат 4-ой Международной Биос-Олимпиады -99, награжден дипломом 1 степени
Стефанова Татьяна
Молоко — это изумительная пища,
приготовленная самой природой.
И. П. Павлов
I. Введение
Молоко — удивительное изобретение природы. Человек уже давно оценил пищевые и лечебные свойства молока и не только научился использовать этот продукт, но и значительно усовершенствовал его.
Из молока стали производить различные продукты питания. Например: йогурт, кефир, простоквашу, сметану, творог, масло. Со временем появилось много вопросов о качественном составе молока и его влиянии на организм.
Первым, кто увидел микрофлору кисломолочных продуктов, был француз Луи Пастер. Эти исследования вызвали большой интерес к этой теме. Усилиями ученых-микробиологов были изучены как физиология самих микроорганизмов, так и биохимические процессы брожения и гниения, вызываемые бактериями. Нормальными обитателями даже хорошего молока считаются кисломолочные бактерии, дрожжи (таблица).
Таблица
Определение класса молока по бактериальной загрязненности
Продолжительность обесцвечивания метильной синьки | Количество бактерий в 1 мл молока | Качество молока | Класс | |
---|---|---|---|---|
Стандартный метод | Ускоренный метод | |||
Более 5.5 ч. | Более 3 ч. | До 0.5 | Хорошее | 1 |
От 2 до 5.5 ч. | От 1 до 3 ч. | До 4 | Удовлетворительное | 2 |
От 20 мин. до 2 ч. | От 10 мин. до 1 ч. | До 20 | Плохое | 3 |
До 20 мин. | До 10 мин. | Свыше 20 | Очень плохое | 4 |
Эти научные работы меня заинтересовали, и я решила сама провести исследования.
Целью моего исследования было изучение микрофлоры кисломолочных продуктов (кефира, творога, сметаны, йогурта).
В ходе работы решались следующие задачи.
Доказано, что использование молочнокислых продуктов ускоряет вывод различных радионуклидов. Настоящий кисломолочный продукт обязательно содержит живые микроорганизмы (кисломолочные бактерий), которые составляют основную массу микрофлоры пищеварительного тракта человека. Нарушение баланса микрофлоры, называемое дисбактериозом, может привести к всевозможным заболеваниям: язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, аллергии, гастритам. Одно из самых неприятных последствий дисбактериоза — снижение иммунных функций организма, оно влечет за собой затяжное лечение болезней, развитие осложнений. Из-за нарушения пищеварительных функций повышается утомляемость, появляются усталость и вялость.
Дисбактериозы встречаются часто и у взрослых, и у детей. Причиной их возникновения могут быть стрессы, неблагоприятная экологическая обстановка, некачественные питьевая вода и пища. Микрофлора кишечника нарушается и после приема антибиотиков, которые убивают необходимые организму бактерии.
Лечить дисбактериоз приходится лекарственными препаратами, а вот предотвратить его помогают кисломолочные продукты, прежде всего кефир и приготовленные на его основе биокефир и бифидок. Эти равноценные по составу напитки представляют собой улучшенный кефир с добавками бифидобактерий — свойственных человеку микроорганизмов, которые помогают процессу пищеварения (на их долю приходится, например, около 90% микрофлоры толстого кишечника).
Японцы используют кефир для профилактики лечения анкогинеза желудка и кишечника. Молочнокислыми продуктами «оздоровляют» микрофлору кишечника и лечат гастриты. Для лечения гастритов с повышенной кислотностью используется свежий (однодневный) кефир (содержит следы спирта), с пониженной кислотностью — трёхдневный кефир.
Также кисломолочные бактерии подавляют развитие гнилостных бактерий, которые вызывают колиты: шигеллу, вызывающую дезентирию и сальманеллы, вызывающие брюшной тиф.
Кисломолочные продукты входят в рацион любого человека. В зависимости от сочетания родов и видов кисломолочных бактерий, из них получают различные кисломолочные продукты.
При чистом содержании коровы в одном миллилитре парного молока содержится около 100000 бактерий, из которых на долю гнилостных приходится примерно 96%, а на долю кисломолочных бактерий-4%. В связи с этим, парное молоко пить не желательно, соответственно, необходимо пить зрелое молоко, при температуре 8-10°С оно должно отстояться сутки. За это время изменяется отношение гнилостной и молочнокислой микрофлоры: 4% гнилостных и 96% молочнокислых бактерий. Зрелое молоко используется для приготовления молочнокислых продуктов (йогурт, кефир, творог, масло, ацидофилин).
Шарообразные бактерии называют кокками. Если кокки располагаются разбросанно, поодиночке, их называют микрококками, если же они соединены попарно — диплококками. Кокки, собранные в цепочки, называются стрептококками. К стрептококкам относятся молочнокислые бактерии.
Все кисломолочные бактерии относятся к двум родам:
Наиболее широко распространены:
Дрожжи — это тоже одноклеточные организмы круглой, овальной, палочковидной формы, диаметром 8-10 мкм, что в 10 раз крупнее бактерий. Чаще всего дрожжи размножаются почкованием, то есть отделением от материнской клетки своеобразных почек. Образование новой клетки при благоприятных условиях длится примерно около 2 часов. Для своего развития дрожжи требуют слабокислую среду, поэтому они хорошо развиваются вместе с молочнокислыми бактериями.
II. Краткие сведения о кисломолочных продуктах
С кефиром, широко распространенным напитком, связано много загадок. Так, например, нет единого мнения о происхождении кефирных грибков.
Кефирный грибок представляет собой сложный симбиоз (совместное существование) микроорганизмов, образовавшийся в процессе длительного развития. Сжившиеся микроорганизмы ведут себя как целостный организм. Они вместе растут, размножаются и передают свою структуру и свойства последующим поколениям.
Белые или слегка желтоватые кефирные грибки обладают кислым специфическим вкусом. Основную их микрофлору составляют молочнокислые палочки, стрептококки и дрожжи. Они определяют специфический вкус и аромат кефира, его питательные свойства.
В процессе жизнедеятельности кефирного грибка микроорганизмы, входящие в его состав, вызывают изменения в молоке. Под влиянием молочнокислых стрептококков и палочек происходит молочнокислое брожение, дрожжи вызывают спиртовое брожение.
Благодаря этим процессам составные элементы молока претерпевают изменения, особенно молочный сахар. Образующиеся при этом углекислота и спирт активизируют деятельность желудка, ускоряют процессы пищеварения, возбуждают аппетит. Молочная кислота благотворно влияет на микрофлору кишечника, задерживает развитие гнилостных бактерий.
Для приготовления сметаны необходимы сливки. При этом используются чистые бактериальные культуры, в состав которых входят молочнокислый и сливочные стрептококки и ароматообразующие бактерии.
Творог — благоприятная среда для развития микроорганизмов, которые могут вызвать его порчу. Творог сквашивают чистыми культурами молочнокислых стрептококков и ароматообразующих бактерий. Закваска обычно имеет кисломолочный вкус, без каких-либо запахов, газообразования, выступающей сыворотки.
Творог не выдерживает длительного хранения, так как в нем быстро размножаются молочнокислые бактерии, плесени.
В йогурте в качестве закваски используют открытую И. И. Мечниковым разновидность молочнокислых бактерий — Болгарскую палочку. При приготовлении йогурта закваска состоит из чистых культур термофильного стрептококка и болгарской палочки, содержащихся в равных соотношениях. При нарушении такого соотношения продукт может приобрести резкокислый вкус, зернистую структуру или быстро выделить сыворотку.
Как любой кисломолочный продукт, йогурт, безусловно, полезен (особенно с биодобавками), но живые бактерии сохраняются в нем, как правило, не больше одной — двух недель. Поэтому отечественные йогурты с обычными сроками хранения полезнее импортных. Йогурты с длительным сроком хранения чаще всего представляют собой стерильный молочный десерт, с фруктами или без них. Исключение составляют кисломолочные продукты фирмы «Данон», в которых живые микроорганизмы сохраняются в течение месяца.
Йогурт характеризуется положительно, если присутствует приятный кисломолочный вкус и аромат, однородная структура и достаточно плотная консистенция.
Йогурт быстро снимает чувство голода, как и большинство кисломолочных продуктов, он полезен людям всех возрастов.
III. Методика проведения экспериментов
Мною было сделано 5 препаратов. Все они были приготовлены одним и тем же способом: микробиологической петлей наносится на предметное стекло небольшое количество исследуемого вещества и тщательно растирается до полного высыхания. Затем препарат фиксировали химическим путем смесью этилового спирта и эфира (один к одному). Окраску производили с помощью красителя метиленового голубого. Микроскопировали при увеличении 1350 раз.
Полученное мной изображение было тщательно изучено. Производилось определение каждой найденной бактерии под микроскопом с объективом масляной иммерсией. После исследования одного участка препарата производилось исследование следующего участка путем перемещения предметного стекла. Это делали для определения процентного соотношения бактерий. При этом я использовала формулу:
,
Х — число бактерий одного вида;
Хобщее — число бактерий в пробе;
Х% — процентное соотношение бактерий.
Микробиологи приготовляют в лабораториях различные питательные смеси, на которых могут быть выращены отдельные виды бактерий. Выращивают бактерий в специальной питательной среде — на мясных и рыбных бульонах и отварах. В бульон добавляют желатин или агар-агар, в этом случае питательная среда приобретает вид студня. На поверхности студня тончайшим слоем размазывают каплю исследуемого вещества. Этот этап называется посевом.
Через сутки вокруг клеток появляется его многочисленное потомство. Такое скопление на поверхности плотной питательной среды однородных бактерий называют колониями. Частичку отдельной колонии легко переселить в пробирку с питательной средой. Это уже будет разводка однородных бактерий, которую называют чистой культурой. Метод чистых культур широко используется в производстве кисломолочных продуктов.
IV. Результаты исследований
В норме кефирная закваска представлена кефирным зерном. Это сложный симбиоз молочнокислых бактерий (13-15) видов.
Промышленная закваска представляет:
Streptococcus lactis, Streptococcus diacetilactis, Lactobacillum caucasicum
(палочки, ведущие молочнокислое брожение). Дрожжи — Saccharomyces Kifiri (клетки
– большие, ядерные, почкуются. Ведут спиртовое брожение. По выходу 0.8-1%
спирта).
В пробе №1 мною были обнаружены Streptococcus Lactis, Streptococcus Diacetilactis, окрашенные в голубой цвет, Lactobacillus caucasicum, цитоплазма которых прокрашена тоже в голубой цвет, а волютиновые зерна в розовый цвет. Также мной были обнаружены дрожжи Saccharomyces Kifiri в большом количестве, цитоплазма которых окрасилась в фиолетовый цвет, а ядро в голубой.
Рис.1. Микрофлора пробы кефира.
По первой пробе с кефиром было обнаружено:
При исследовании кефира было обнаружено 2% дрожжей, что говорит о том, что кефир старый, так как в свежем кефире должно содержаться 0.8 – 1% дрожжей.
Йогуртовая закваска в норме представляет: основа закваски – Lactobacillus Bulgaricum, добавки Streptococcus Lactis, Streptococcus Diacetilactis. В йогурте «Петмол» Streptococcus Bulgaricum мне не удалось обнаружить.
Рис.2. Микрофлора пробы йогурта.
В четвёртой пробе (с йогуртом) было обнаружено:
В результате нашего исследования, мы показали, что йогурт фирмы «Петмол» не содержит микрофлору, характерную для йогурта. Это объясняется либо некачественной закваской, либо бактерии погибли под воздействием консервантов и красителей.
В мазках, сделанных из творога и сметаны, были обнаружены Streptococcus Lactis и Streptococcus Diacetilactis.
Рис.3. Микрофлора пробы творога.
В третьей пробе (с творогом) было обнаружено:
Рис.4. Микрофлора пробы сметаны.
Во второй пробе (со сметаной) было обнаружено:
Выводы.
Используемая литература
Перейти к оглавлению | ||||||