Микробиология молочных продуктов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Систематика микроорганизмов. Классификация бактерий, грибов и вирусов. Дать определение понятиям «вид», «штамм», «клон»

Систематика - распределение микроорганизмов в соответствии с их происхождением и биологическим сходством. Систематика занимается всесторонним описанием видов организмов, выяснением степени родственных отношений между ними и объединением их в различные по уровню родства классификационные единицы- таксоны. Основные вопросы, решаемые при систематике (три аспекта, три кита систематики)- классификация, идентификация и номенклатура. Другими словами, основная цель систематики - идентифицировать микроорганизм. Классификация - распределение (объединение) организмов в соответствии с их общими свойствами (сходными генотипическими и фентипическими признаками) по различным таксонам.

Бактерии-преимущественно одноклеточные микроорганизмы. Положение их в системе живых организмов точно не установлено. Предполагают, что различные группы бактерий имеют разное происхождение. У бактерий есть признаки, сближающие их с грибами и низшими водорослями, а спирально изогнутые бактерии - спирохеты - стоят ближе к низшим животным.

В настоящие время имеется несколько систем классификаций бактерий, в основу которых положены внешние признаки бактерий (форма, расположение клеток), особенности их жизнедеятельности, а также родственные связи с другими организмами.

Форма бактерий. Чаще всего бактерии бывают шарообразной, палочковидной и извитой формы. Шарообразные бактерии - кокки - встречаются в виде единичных клеток (микрококки) или соединенных попарно (диплококки), пакетов из клеток, расположенных в виде кубических скоплений (сарцины), а также в виде скоплений неправильной формы, напоминающих виноградные гроздья (стафилококки).

Палочковидные бактерии представляют собой клетки цилиндрической формы различных размеров и толщины с закругленными или тупыми концами. Извитые бактерии различаются по длине, толщине и по степени изогнутости. Палочки, слегка изогнутые в виде запятой, называют вибрионами; с одним или несколькими завитками-спиралями; длинные, тонкие с многочисленными завитками-спирохетами. Извитые формы чаще встречаются среди болезнетворных бактерий.

Размеры бактерий. Размеры бактерий колеблются в пределах от десятых долей микрометра до нескольких микрометров. В среднем диаметр клетки бактерий равен 0,5-1 мкм, средняя длина палочковидных бактерий 1-5мкм. Размеры тела бактерий могут изменяться под влиянием внешней среды. При неблагоприятных условиях могут образоваться резко измененные формы.

Грибы являются особыми растительными организмами, которые не имеют хлорофилла и не синтезируют органические вещества, а нуждаются в готовых органических веществах. Поэтому грибы развиваются на различных субстратах, содержащих питательные вещества. Некоторые грибы способны вызывать болезни растений (рак и фитофтора картофеля и др.), насекомых, животных и человека.

Клетки грибов отличаются от бактериальных наличием ядер и вакуолей и похожи на растительные клетки. Чаще всего они имеют форму длинных и ветвящихся или переплетающихся нитей - гифов. Из гифов образуется мицелий, или грибница. Мицелий может состоять из клеток с одним или несколькими ядрами или быть неклеточным, представляя собой одну гигантскую многоядерную клетку. На мицелии развиваются плодовые тела. Тело некоторых грибов может состоять из одиночных клеток, без образования мицелия (дрожжи и др.).

Грибы могут размножаться разными путями, в том числе вегетативным путем в результате деления гиф. Большинство грибов размножаются бесполым и половым путями при помощи образования специальных клеток размножения - спор. Споры, как правило, способны длительно сохраняться во внешней среде. Созревшие споры могут переноситься на значительные расстояния. Попадая в питательную среду, споры быстро развиваются в гифы.

Обширную группу грибов представляют плесневые грибы. Широко распространенные в природе, они могут расти на пищевых продуктах, образуя хорошо видные налеты разной окраски. Причиной порчи продуктов часто являются мукоровые грибы, образующие пушистую белую или серую массу. Мукоровый гриб ризопус вызывает «мягкую гниль» овощей и ягод, а гриб ботритис покрывает налетом и размягчает яблоки, груши и ягоды. Возбудителями плесневения продуктов могут быть грибы из рода пениииллиум. Отдельные виды грибов способны не только приводить к порче продуктов, но и вырабатывать токсические для человека вещества -- микотоксины. К ним относятся некоторые виды грибов рода аспергиллус, рода фузариум и др.

Полезные свойства отдельных видов грибов используют в пищевой и фармацевтической промышленности и других производствах. Например, грибы рода пениииллиум применяются для получения антибиотика пенициллина и в производстве сыров (рокфора и камамбера), грибы рода аспергиллус -- в производстве лимонной кислоты и многих ферментных препаратов.

Вирусы - это микроорганизмы, способные развиваться только внутри живых клеток животных, растений, бактерий. Вирусы, развивающиеся в клетках бактерий, называются бактериофагами. Вирусы вызывают заболевания людей (грипп, бешенство, корь, оспа и т.д.),животных (ящур, чума крупного рогатого скота), растений (мозаичная болезнь табака, огурцов бобовых).Вирусы бактерий называют бактериофагами, вирусы грибов - микрофагами и т. п. Бактериофаги встречаются повсюду, где есть микроорганизмы. Фаги вызывают гибель микробной клетки и могут использоваться для лечения и профилактики некоторых инфекционных заболеваний.

Бактериофаги поражают клетки микроорганизмов, вызывая их гибель и разрушение - лизис. Вирусы, в том числе и бактериофаги, отличаются от всех живых существ отсутствием клеточной структуры. Они не имеют ни ядра, ни цитоплазмы, ни клеточной оболочки. Вирусы состоят из нуклеиновых кислот, окруженных белковой защитной оболочкой. Форма вирусов бывает круглая, палочковидная, многоугольная, нитевидная.

Бактериофаги отличаются от вирусов тем, что имеют форму головастика с шестиугольной, цилиндрической или шаровидной«головкой» и тонким отростком - «хвостом», длина которого в 2-4 и более раза больше диаметра «головки». Размеры вирусов колеблются от 5 до 800нм (нанометров(миллимикрон)), бактериофагов от 40 до 100нм (без отростка).

Риккетсии -- микроорганизмы, занимающие промежуточное положение между бактериями и вирусами. Они представляют собой неподвижные палочки длиной не более 1,0 мкм, не образующие спор и капсул. Как и вирусы, они являются внутриклеточными паразитами.

Вид. Одной из основных таксономических категорий является вид (species). Вид -- это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода.

Штамм. Чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от других представителей вида, называется штаммом. Штамм -- более узкое понятие, чем вид или подвид.

Клон. Близким к понятию штамма является понятие клона. Клон представляет собой совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки.

2. Строение клетки бактерий

Бактериальная клетка состоит из стенки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с включениями. Цитоплазма имеет сложный химический состав. Тонкий поверхностный слой ее более плотен, обладает полупроницаемостью и играет важную роль в обмене веществ между клеткой и окружающей средой. В цитоплазме обнаружены различные мельчайшие структурные образования, в которых осуществляются биохимические реакции обмена веществ клетки. В ней расположен также эквивалент ядра, называемый нуклеотидом, где находится генетический материал.

У молодых бактерий цитоплазма заполняет всю клетку. В цитоплазме старых клеток появляются вакуоли, содержащие клеточный сок. В цитоплазме содержаться также различные включения, запасные вещества, например гликоген, жир, волютин (азотсодержащее вещество).

Оболочка бактерий обуславливает постоянство их формы, служит защитой от неблагоприятных внешних воздействий и принимает участие в обмене веществ клетки. У многих бактерий оболочка состоит из азотистых и безазотистых веществ.

У некоторых бактерий к оболочке с внешней стороны тесно примыкает капсула (слизистый слой) (прилож3), которая, по-видимому, играет защитную роль: она предохраняет клетку от высыхания и действия вредных веществ. Химический состав капсул различен.

Слизистые вещества, выделяемые бактериальными клетками в среду, могут сделать ее консистенцию тягучей. Такими свойствами обладают некоторые виды молочнокислых стрептококков и палочек. Ослизнению подвергаются многие пищевые продукты, в том числе молоко и молочные продукты.

У некоторых бактерий, преимущественно палочковидных, имеются жгутики (прилож.4) - нитевидные образования цитоплазмы, выходящие сквозь оболочку клетки наружу. Наличие жгутиков обусловливает самостоятельное передвижение. Толщина жгутиков обычно не превышает 0,02-0,05 мкм, длина же иногда превосходит в десятки раз и более длину клетки. Извитые бактерии (спирохеты) передвигаются изгибанием своего тела.

3. Химический состав микроорганизмов

Основными элементами, входящими в состав клеток микроорганизмов, является углерод, кислород, азот, сера, фосфор, калий, магний, кальций и железо. Кроме того, в состав микроорганизмов входит в ничтожно малых количествах свыше 70 элементов, играющих важную роль в процессах жизнедеятельности. Эти вещества называются микроэлементами.

Вода составляет 70-90% массы микроорганизмов. Большинство химических реакций в живой клетке может происходить лишь при наличии воды или в водных растворах. Вода находится в клетке в связанном с белками состоянии (связанная вода) или в свободном состоянии (свободная вода). Содержание свободной воды в клетке меняется в зависимости от возраста, ее состояния, условий внешней среды. В споров бактерий и грибов гораздо меньше свободной воды, чем в живых вегетативных клетках. Потеря свободной воды приводит к высыханию клетки и изменению обмена веществ. Потеря связной воды приводит к гибели клетки в результате нарушения ее структуры.

Сухое вещество клетки состоит главным образом из органических соединений - белков, углеводов, жиров, липоидов и др. Минеральные вещества составляют не более 15% сухого вещества.

Белки имеют очень большое значение для обмена веществ микроорганизмов. Они очень разнообразны, строение и свойства их зависят от количества и сочетания входящих в них аминокислот. Некоторые белки способны ускорять биохимические реакции, обусловливающие процессы питания и дыхания. Такие белки называются ферментами.

Углеводы используются в организме для синтеза белков и жиров, построения клеточных оболочек и капсул, а также в качестве энергетического материала в процессах дыхания.

Жиры и жироподобные вещества - липоиды - редко достигают высокого содержания в клетке. Они находятся как в свободном состоянии, так и в связанном с цитоплазмой и клеточными оболочками. Свободные жировые вещества используются клеткой как энергетический материал и как запасные питательные вещества.

Помимо белков, углеводов и жиров в теле микроорганизмов находятся и другие органические вещества - органические кислоты и их соли, пигменты (красящие вещества), витамины и пр.

Минеральные вещества, содержащиеся в живой клетке, разнообразны. Фосфорная кислота входит в состав белков и других органических соединений, принимающих участие в обмене веществ. С помощью соединений калия, магния, железа регулируется осмотической давление внутри клетки. При недостатке в питательной среде определенных минеральных соединений микроорганизмы не могут развиваться и даже погибают.

4. Влияние антибиотиков на микробиологические процессы в молоке

Антибиотики. Широкое использование антибиотиков в качестве лечебных и стимулирующих рост средств привело к тому, что продукты животного происхождения, в том числе молоко, нередко содержат остаточные количества этих препаратов. Растворы антибиотиков вводят непосредственно в пораженные доли молочной железы при маститах. Пастеризация молока способствует разрушению лишь 6-28% антибиотиков, содержащихся в нем. Антибиотики ухудшают санитарные качества и технологические свойства молока, искажают результаты редуктазной пробы, завышая классность молока по бактериальной обсемененности. Присутствие в молоке антибиотиков подавляет развитие молочнокислых бактерий, применяемых при производстве кисломолочных и других продуктов. Антибиотики нарушают сычужное свертывание молока при производстве сыра и творога, что отрицательно сказывается на вкусе и консистенции этих продуктов.

Отрицательное влияние остаточных количеств антибиотиков в молоке и молочных продуктах на здоровье людей заключается в том, что они вызывают сенсибилизирующее действие и опасность возникновения аллергических реакций, способствуют возникновению дисбактериоза и появлению суперинфекций, образованию резистентных штаммов патогенных микроорганизмов и снижению терапевтической эффективности антибиотиков.

Остаточные количества антибиотиков, содержащиеся в молоке и молочных продуктах, могут вызвать токсическое, тератогенное и мутагенное действие на организм человека.

5. Мезофильные стрептококки, их морфологические, культуральные и биохимические свойства

Мезофильные молочнокислые стрептококки при благоприятных условиях довольно быстро размножаются в первые часы после заквашивания, но они обладают сравнительно невысоким пределом кислотообразования, что позволяет получить продукт умеренной конечной кислотности. Основными особенностями этой группы бактерий являются высокая требовательность к источникам питания (составу молока) и способность лизироваться под действием бактериофага.

Морфологические и культуральные свойства

Стрептококки -- это мелкие шаровидные клетки, располагающиеся цепочками, грамположительные, спор не образуют, неподвижные. Большинство штаммов образует капсулу, состоящую из гиалуроновой кислоты. Клеточная стенка содержит белки (М-, Т- и R-антигены), углеводы (группоспецифические) и пептидогликаны. Легко переходят в L-формы. Возбудители растут на средах, обогащенных углеводами, кровью, сывороткой, асцитической жидкостью. На плотных средах обычно образуют мелкие серые колонии. Капсульные штаммы стрептококков группы А образуют слизистые колонии. На жидких средах стрептококки обычно дают придонный рост. Стрептококки -- факультативные анаэробы. По характеру роста на кровяном агаре они делятся на культуральные варианты: а-гемолитические (зеленящие), в-гемолитические (полный гемолиз) и негемолитические.

Биохимические свойства. Мытный стрептококк не свертывает простое молоко, лакмусовое и метиленовое молоко не обесцвечивает (не редуцирует), не ферментирует лактозу, сорбит, маннит. Отсутствие ферментации названных углеводов позволяет дифференцировать мытный стрептококк от гноеродного ), который сбраживает лактозу, свертывает молоко, редуцирует метиленовую синь.

6. Возбудители маститов. Влияние их на качество молока

Возбудителем мастита чаще всего является микроб золотистый стафилококк, который характеризуется высокой вирулентностью и устойчивостью ко многим антибактериальным препаратам. Значительно реже возбудителями заболевания могут быть также некоторые виды стрептококков, кишечная палочка, протей, грибы в составе смешанной инфекции.

Маститы являются одним из основных факторов, снижающих качество молока, а следовательно, и молочных продуктов. При воспалительных процессах в молочной железе изменяется химический состав молока, его физические и биологические свойства, нарушается соотношение отдельных компонентов. Степень изменений зависит от тяжести воспалительного процесса. Наиболее резко эти изменения выражены при клинических формах маститов. В молоке значительно уменьшается общее количество сухих веществ, содержание молочного жира, казеина, лактозы, солей кальция, калия, фосфора, магния, витаминов, снижается титр лизоцима М.

7. Санитарно-гигиенические мероприятия на предприятиях молочной промышленности

Гигиенические требования к устройству предприятий молочной промышленности: Строительство предприятий молочной промышленности, как правило, должно осуществляться по типовым проектам.

При выборе и отводе участка под строительство молочного завода следует принимать во внимание размещение сырьевой базы, наличие удобных подъездных путей, возможность обеспечения достаточным количеством воды питьевого качества, условия спуска сточных вод, господствующие ветры и ряд других вопросов.

Гигиенические требования к водоснабжению и канализации: Обеспечение предприятий молочной промышленности достаточным количеством воды высокого качества имеет важное гигиеническое и эпидемиологическое значение. Гигиенические требования к основным технологическим процессам:

· Прием молока: Физико-химические и микробиологические показатели заготовляемого молока

Оценка результатов редуктазной пробы с метиленовым голубым. Оценка результатов редуктазной пробы с резазурином.

· Нормализация молока

· Восстановление сухого молока

· Очистка молока

· Гомогенизация

· Тепловая обработка

· Охлаждение и хранение пастеризованного молока

Гигиенические требования к производству пастеризованного коровьего молока: Технологический процесс производства пастеризованного коровьего молока состоит из следующих этапов: прием молока и определение его качества, нормализация, очистка, гомогенизация, тепловая обработка (пастеризация, топление, стерилизация), охлаждение, розлив, упаковка, маркировка, хранение и транспортирование готового продукта.

К каждой из этих операций предъявляются определенные требования, (частично изложенные в предыдущих разделах) выполнение которых необходимо для получения молока высокого качества по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям. Гигиенические требования к производству кисломолочных продуктов: Производство кисломолочных продуктов (кисломолочных напитков, сметаны, творога) относится к наиболее уязвимым в эпидемическом отношении технологическим процессам в молочной промышленности. В отличие от технологической схемы производства питьевого молока при выработки кисломолочной продукции после пастеризации в молоко вносится закваска и создаются термостатные условия для протекания молочнокислого процесса в течение длительного времени. В этих условиях выдержки молока при повышенных температурах может происходить размножение остаточной после пастеризации микрофлоры молока, а также, в случае повторного обсеменения пастеризованного молока, потенциально-патогенной или патогенной микрофлоры. Имеющиеся в производстве кисломолочных продуктов открытые технологические процессы создают возможность их бактериального загрязнения.

Требования к санитарной обработке оборудования на предприятиях молочной промышленности: Качество выпускаемой молочными предприятиями продукции в значительной мере определяется качеством мойки и дезинфекции технологического оборудования, тары, инвентаря, с которыми соприкасаются молоко и молочные продукты. Каждый цех должен иметь утвержденный начальником цеха график санитарной обработки оборудования. Мойку и дезинфекцию оборудования производит специально выделенный персонал. Требования к личной гигиене работников предприятий молочной промышленности: На предприятиях молочной промышленности особое внимание должно быть уделено контролю за состоянием здоровья работающих, повышению санитарной грамотности производственного персонала, соблюдению ими правил личной гигиены. Контроль за качеством выпускаемой продукции: Постоянный производственный контроль качества выпускаемой продукции осуществляют ОТК, микробиологические и химические лаборатории предприятий в соответствии с инструкциями, утвержденными Минмясомолпромом СССР.

Периодический лабораторный контроль качества выпускаемой продукции проводят санитарно-эпидемиологические станции. Периодичность и объем лабораторных исследований планируется и проводится в зависимости от ассортимента вырабатываемой продукции, санитарного состояния предприятия, эпидемиологической обстановки на данной территории.

8. Личная гигиена работников

В понятие личной гигиены работников входит состояние здоровья и соблюдения чистоты тела, рук, одежды. Выполнение работниками молочной промышленности правил личной гигиены на производстве и в быту позволяет сохранить им свое здоровье и предупредить попадание нежелательной микрофлоры в молочную продукцию.

На молочных предприятиях уделяют особое внимание контролю за состоянием здоровья работающих. Работники, поступающие на молочные заводы, обязаны пройти медицинский осмотр, обследование в соответствии с требованиями, установленными учреждениями санитарно-эпидемиологической службы. Каждый работник должен иметь личную медицинскую книжку, куда регулярно заносят результаты всех исследований.

Все вновь поступающие работники должны пройти гигиеническую подготовку по программе санитарного минимума и сдать экзамен с отметкой об этом в соответствующем журнале и в личной медицинской книжке. В дальнейшем все работники не зависимо от сроков их поступление 1 раз в 2 года проходить обучение и проверку знаний санитарного минимума, работники заквасочного отделения - ежегодно. Лиц, не сдавших санитарный минимум, к работе не допускают.

Не допускаются к работе лица, страдающие следующими заболеваниями (или являющиеся бактерионосителями):

· Брюшной тиф, паратиф, сальмонеллез, дизентерия;

· Гименолепидоз, энтеробиоз;

· Сифилис в заразном периоде;

· Лепра;

· Заразные кожные заболевания: чесотка, трихофития, микроспория, парша, актиномикоз с изъязвлениями или свищами на открытых частях тела;

· Заразные и деструктивные формы туберкулеза легких; внелегочный туберкулез с наличием свищей, бактериоурии; туберкулезной волчанки лица и рук;

· Гнойничковые заболевания.

бактерия антибиотик молоко мастит

Список литературы

1. Банникова Л.А., Королева Микробиологические основы молочного производства. - М.: Агропромиздат, 2001г.

2. Санитарные правила для предприятий молочной промышленности. - М.: Госагропром, 2006г.

3. Горохова С.С. Основы микробиологии, производственной санитарии и гигиены. - М.: Академия, 2008г.

4. Инструкция по микробиологическому контролю на предприятиях молочной промышленности. - М.: Госагропром, 2007г.

Размещено на Allbest.ru