Определение количества живых клеток лактобактерий

Количество молочнокислых микроорганизмов рода Lactobacillus учитывают аналогично бифидобактериям (методом предельных разведений). Для этого готовят разведения от 10-1 до 10-9. Из каждого разведения делают посевы по 1 мл стерильными пипетками в 2 параллельных ряда пробирок со стерилизованным молоком. Пробирки с посевами образцов продукта выдерживают в термостате в течение 72 ч при оптимальной температуре культивирования определяемых видов бактерий: 30°С при учете мезофильных молочнокислых стрептококков, 42-45°С — термофильных бактерий.

По истечении 72 ч, начиная с последнего разведения, оценивают результат анализа по наличию сгустку образца. Из последний пробирок со свернувшимся молоком готовят препараты и просматиривают их под микроскопом. В результате анализа делают выводы о количестве молочнокислых микроорганизмов с описанием микроскопической картинки образцов.

Содержание живых клеток молочнокислых бактерий (Х) в 1см³ продукта равно:

Х = 1*10ⁿ

n – показатель последнего разведения, в котором отмечен рост лактобактерий;

Порядок оформления работы

1. Привести данные, характеризующие испытуемые закваски и продукты (органолептические и физико-химические, микроскопия);

2. Дать схему проведения исследования количественного содержания бифидобактерий и лактобактерий в заквасках (продуктах);

3. Привести данные обработки результатов посевов разведений продуктов на питательную среду. Рекомендуемая форма таблицы:

4.Зарисовать микроскопические картины препаратов из типичных колоний, выросших на посевах разведений продукта на питательных средах;

5.Проанализировав полученные результаты микробилогических посевов, сделать выводы о соответствии испытуемых продуктов на содержание пробиотиков в лечебных дозах.

Таблица 3

Результаты количественного учета бифидобактерий

№№ пп	Наименование образцов продукта	№ ряда пробирок со средой	Характеристика выросших колоний в разведениях (№)
			4	5	6	7	8
1		1
		2
2		1
		2

Лабораторная №5 Применение метода непрерывного культивирования микроорганизмов при производстве кисломолочных продуктов

Цель работы: ознакомление с основами метода непрерывного культивирования микроорганизмов и изучение закономерностей непрерывного сквашивания молока молочнокислыми бактериями.

Метод непрерывного культивирования микроорганизмов был разработан в 20 веке и нашел применение в ряде отраслей бродильных производств (виноделии, пивоварении, производстве спирта и др.).

Этот метод имеет существенные преимущества перед периодическим, который с древнейших времен использовался человеком в биотехнологических производствах продуктов питания.

При периодическом культивировании микроорганизмы выращивают в постоянном объеме несменяемого субстрата. Рост микробов происходит в несколько стадий. В начале культура приспосабливается к среде и готовится к быстрому развитию, затем некоторое время интенсивно развивается (фаза экспоненциального роста). Далее происходит снижение скорости роста, наступает подвижное равновесие между размножением и отмиранием (стационарная фаза), а затем процесс завершается постепенной всё увеличивающейся гибелью клеток. Начальная стадия развития культуры обычно протекает в условиях избытка питательных веществ, а на стадии интенсивного роста они быстро используются и одновременно в среде накапливаются продуценты, тормозящие жизнедеятельность клеток. Таким образом, возможности растущей культуры полностью не используются из-за ограниченного объема среды. Микроорганизмы в начальный период культивирования будут отличаться по своему физиологическому состоянию от клеток, выросших в более поздний период. Это приводит к неравномерному развитию культуры, замедлению, а затем и прекращению биохимических процессов в субстрате, и в конечном итоге к гибели культуры.

При непрерывном культивировании микроорганизмы поддерживаются в экспоненциальной фазе роста, где они делятся непрерывно и однородно с максимальной скоростью. Процесс размножения протекает во времени, но независимо от него и теоретически может длиться неограниченно. Это обеспечивается непрерывной подачей питательных веществ и удалением сброженной среды с выращенными микроорганизмами. При соблюдении закономерностей непрерывного процесса создаются условия, позволяющие полностью использовать динамику роста микроорганизмов. При одноступенчатом гомогенно – непрерывном культивировании нужно соблюдать равенство скорости роста микроорганизмов и скорости разбавления питательной среды.

Проведение культивирования возможно в широком диапазоне скоростей разбавления, но превышение верхней границы (критической скорости роста) приводит к снижению концентрации клеток, поскольку выращиваемые микроорганизмы удаляются со средой быстрее, чем могут вырасти. При падении скорости протока среды ниже предельной величины, культивирование переходит в состояние покоя (стационарный режим).

Непрерывное культивирование микроорганизмов проводят с помощью специальных установок, которые обеспечивают точный и длительный приток среды и постоянный объем культуры, а при гомогенном непрерывном культивировании – перемешивание.

Установка для непрерывного культивирования должна состоять из следующих основных элементов: культиватора, емкости с питательной средой и дозатора для ее подачи в культиватор, приборов для автоматического регулирования процесса культивирования. Главным элементом установки является культиватор, конструкция которого должна обеспечивать поддержание постоянного объема культуры, ее однородность, температуру культивирования, рН среды.

Простейшим примером непрерывного культивирования является одноступенчатая система, когда микроорганизмы выращивают для получения биомассы клеток или какого-либо продукта их жизнедеятельности (например, молочной кислоты).

Непрерывное культивирование молочнокислых бактерий впервые было применено в 30-ые годы ХХ века для получения молочной кислоты. В 60-ые годы за рубежом и в нашей стране активно проводились исследования по применению этого способа в молочной промышленности с целью интенсификации технологических процессов производства. Были изучены закономерности процесса молочнокислого брожения непрерывным способом и разработаны технологии получения различных бакзаквасок и кисломолочных продуктов с применением данного метода на одно- и многоступенчатых установках.

Многочисленными исследованиями было установлено, что процесс непрерывного сквашивания молока зависит от целого ряда факторов и может быть осуществим довольно длительно только при соблюдении основных закономерностей непрерывного культивирования микроорганизмов. Главным требованием является соответствие удельной скорости роста культивируемых микроорганизмов скорости разбавления сбраживаемой среды.

Важными факторами являются поддержание на требуемом уровне параметров процесса: температуры, рН сквашиваемого молока (степени сквашивания) и бактериальной чистоты используемого молока. Последнее имеет большое значение при осуществлении процесса на пастеризованном молоке, содержащем всегда остаточную микрофлору, которая может оказать негативное влияние на ход непрерывного молочнокислого брожения. Отсюда необходимость проводить подбор сырья с учетом его бакобсемененности.

Проведение данной лабораторной работы предполагает практическое ознакомление с закономерностями и особенностями непрерывного молочнокислого брожения, осуществляемого молочнокислыми микроорганизмами (мезофильными молочнокислыми стрептококками, ацидофильными бактериями и др.).

Задание: Осуществить процесс непрерывного культивирования молочнокислых бактерий в лабораторной установке с периодическим контролем показателей, характеризующих установившейся режим процесса. Параметры процесса задаются преподавателем в начале лабораторной работы.