Размещено на http://allbest.ru

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Новосибирской области

«Новосибирский химико-технологический колледж им. Д.И. Менделеева» (ГБПОУ НСО «Новосибирский химико-технологический колледж им. Д.И.Менделеева»)

ОТЧЁТ

По учебной практике «Основы биохимического синтеза»

Специальность 19.02.01

«Биохимическое производство» Группа 19.01.10

Исполнитель:

студент Рах Д.Г.

Руководитель практики

Медведева Е.А.

• Новосибирск, 2023

• Содержание
• Лабораторная работа №1. Микробиологический синтез уксусной кислоты
• Лабораторная работа №2. Микробиологический анализ вина
• Лабораторная работа №3. Микробиологический синтез этилового спирта
• Лабораторная работа №4. Микробиологический синтез молочной кислоты
• Лабораторная работа №5. Микробиологический анализ молока
• Лабораторная работа №6. Определение кислотности молока титриметрическим методом
• Лабораторная работа №7. Определение качества дрожжей
• Лабораторная работа №8. Исследование свойств дрожжей
• Лабораторная работа №9. Влияние антибиотиков на микроорганизмы
• Лабораторная работа №10. Диагностика нитратного загрязнения почвы с помощью микроорганизмов
• Лабораторная работа №11. Влияние азотобактерина на прорастание семян
• Лабораторная работа №12. Определение качества сметаны, кефира и йогурта
• микробиологический уксусная кислота молоко дрожжи антибиотики
• 

Лабораторная работа №1

Микробиологический синтез уксусной кислоты

Цель: показать возможность получения уксусной кислоты в результате брожения уксуснокислых бактерий.

Биообъект: уксуснокислые бактерии.

Питательная среда: непастеризованное пиво, 3 - 4% раствор сахара.

Реактивы: 10% Nа₂СО₃, 10% уксусная кислота, 10% FеСl₃, спиртовой раствор йода, универсальная индикаторная бумажка.

Материалы и оборудование: мерная пробирка на 10 мл, 4 конические колбы на 100 мл, пипетка, маркер по стеклу, ватные пробки, предметные и покровные стекла, микроскоп, термостат.

Краткие сведения

Уксусную кислоту получают в результате брожения уксуснокислых бактерий.

Схематически данный процесс можно представить следующим образом:

Уксуснокислые бактерии широко распространены в природе. Для преимущественного развития тех или иных из них необходимо поддерживать определенные условия культивирования. При комнатной температуре и слабой кислотности питательной среды развиваются дрожжи Мусoderma vini, образующие

белую, матовую, толстую пленку, собирающуюся в складки. При температуре 30 - 35°С и кислой среде развиваются бактерии:

— Bacterium aceti, образующие гладкую, слизистую, не всползающую на стенки колбы пленку, которая желтеет от действия йода;

— Вacterium ranceum, образующие влажную, всползающую на стенки пленку, желтеющую при действии йода;

ѕ Bacterium Pasteurianum, образующие сухую, моршинистую пленку, которая окрашивается в синий цвет при действии йода,

ѕ Bacterium Kutzingianum, образующие гладкую, слизистую подымающуюся на стенки колбы пленку. Которая синеет при действии йода;

— Ваcterium Xylinum, образующие толстую слизисто-кожистую пленку, которая синеет при действии йода и серной кислоты.

Наличие уксусной кислоты в растворе можно обнаружить по появлению темно- красного окрашивания после добавления раствора хлорного железа и последующего нагревания.

Ход работы

В четыре пронумерованные колбы налить пиво слоем 0,5 см, добавить 5 мл 3-4 % раствора сахара. Опыт проводить по следующей схеме:

колба № 1 - добавить уксусную кислоту до изменения окраски универсальной индикаторной бумажки в розовый цвет, поместить в термостат с температурой 30 - 35°С;

колба № 2 - поместить в термостат с температурой 30 - 35 °С;

колба № 3 - добавить уксусную кислоту до изменения окраски универсальной индикаторной бумажки в розовый цвет, оставить при комнатной температуре;

колба № 4 - оставить при комнатной температуре:

Колбы закрыть ватными пробками.

Через 1-2 недели на поверхности жидкости появятся пленки, представляющие собой скопление уксуснокислых бактерий.

Небольшой фрагмент пленки поместить на предметное стекло в каплю питательной среды, накрыть покровным стеклом и рассмотреть под микроскопом вначале при малом (х10), а затем при большом (х40) увеличении объектива. После чего убрать покровное стекло и добавить на препарат несколько капель спиртового раствора йода. Отметить изменение окраски.

Оставшуюся жидкости нейтрализовать, добавляя раствор соды до исчезновения красной окраски универсальной индикаторной бумажки, после чего постепенно прилить 10% FeCl₃ до изменения окраски раствора. Опыт проделать с содержимым каждой колбы.

Образование уксуснокислой кислоты в результате брожения различных микроорганизмов

№ колбы	Условия	Окраска пленки после действия йода	Штамм
	pH	Температура, °С
Живое пиво
1	2	35	желтая	Bactecrium aceti
2	5	35	желтая	Bactecrium aceti
3	2	25	желтая	Bactecrium aceti
4	5	25	желтая	Bactecrium aceti
Нефильтрованное пиво
1	2	35	желтая	Bactecrium aceti
2	5	35	желтая	Bactecrium aceti
3	2	25	желтая	Bactecrium aceti
4	5	25	желтая	Bactecrium aceti

Размещено на http://allbest.ru

Вывод: На фотографиях выше изображены уксуснокислые бактерии Bactecrium aceti. В качестве образца бралась плёнка, образовавшаяся в результате уксуснокислого брожения в колбе 1 с живым пивом и в колбе 2 с нефильтрованным пивом соответственно. Образование пленки и изменение рН (среда стала более кислой) также являются доказательством присутствия уксуснокислых бактерий, способных вырабатывать уксусную кислоту.



Лабораторная работа № 2

Микробиологический анализ вина

Цель: определить качество вина на основании развития в нем микроорганизмов с различной интенсивностью.

Биообъект: культура дрожжей рода Saccharomyces.

Питательная среда: стерильное вино, содержащее 10% сахара и около 10% (объёмных) спирта, вина различных марок.

Реактивы: стерильное вино.

Материалы и оборудование: мерная пробирка на 10 мл, штатив с пробирками, маркер по стеклу, термостат.

Краткие сведения

Получение вина -- это биотехнологический процесс, осуществляемый человеком на протяжении более 5000 лет. В качестве биообъекта в винном производстве в настоящее время используются чистые культуры дрожжей рода Saccharomyces, а в качестве субстрата - виноград вида Vitis vinifera, сок которого богат сахарозой (15 - 25%) и питательными веществами. При этом при получении белого вина используется только виноградный сок, а при изготовлении красного - сок, косточки и кожица ягод. Брожение осуществляется в специальных сосудах большой емкости при температуре 7 - 14°С. О завершении процесса судят по таким параметрам, как остаточный сахар, концентрация этилового спирта (должна составлять 10 - 14%), глицерина и летучих кислот. В крепленые вина добавляют часть спирта.

Молодое вино разливают в бочки, где оно, взаимодействуя с древесиной и воздухом, приобретает специфические вкусовые качества. Первосортные вина выдерживают в течение нескольких лет, более дешевые - разливают в тот же год.

Трудности при получении и хранении дешевых вин связаны с возможностью возникновения в них (через некоторое время после розлива) вторичного молочнокислого брожения. Визуально этот процесс проявляется в виде помутнения (образования осадка), что связано с развитием дрожжей родов Candida, Hansenula, Pichia и др. Благоприятное условие их роста - присутствие остаточного не добродившего сахара, кислорода и некоторого количества дрожжевых клеток. Даже полное отсутствие сахара в сухих винах не исключает возможности возникновения помутнения, та как некоторые дрожжевые организмы могут развиваться, используя спирт и органические кислоты вина.

Ход работы

В пронумерованные пробирки налить по 10 мл стерильного и 5 мл исследуемого вина. Выдержать в термостате с температурой 25 0С в течение 6-7 дней, отмечая время появления помутнения среды и образования пленки. Опыт провести с винами различных марок.

Определение стойкости вина различных марок к дрожжевому инфицированию методом посева на жидкую среду

№ пробирки	Торговая марка	Время появления, кол-во дней	Стойкость вина
		помутнение	пленки
2 (1 пробирка была контрольной)	Haut Pericou Bordeaux	Не произошло никаких изменений	Хорошая

Вывод: При проведении опыта с вином марки Haut Pericou Bordeaux (год урожая 2018), вино выдерживалось в бочке 3 года. Внешних изменений не произошло: цвет не изменился, пленки не образовалось. Следовательно, в исследуемом образце не произошло вторичное молочнокислое брожение, значит дрожжи родов Candida, Hansenula, Pichia отсутствуют.



Лабораторная работа № 3

Микробиологический синтез этилового спирта

Цель: показать возможность получения этилового спирта с помощью микроорганизмов.

Биообъект: дрожжи хлебопекарные.

Питательная среда: 10% раствор сахара.

Реактивы: NaOH (крист.), металлический йод, K₂Cr₂O₇ (крист.), H₂SO₄ (конц.), метиленовая синь.

Материалы и оборудование: колба на 100 мл, 3 пробирки со штативом, мерный цилиндр на 25 мл, стеклянная лопаточка, пипетка, маркер по стеклу, держатель для пробирок, спиртовка, водяная баня (или термостат), термометр.

Краткие сведения

Получение напитков, содержащих до 40% (по объему) этилового спирта, осуществляется с помощью методов биотехнологии. В качестве биообъекта в данном процессе выступают микроорганизмы, способные к спиртовому брожению. Последнее схематически можно изобразить в виде следующего уравнения:

Сырье, необходимое для осуществления процесса спиртового брожения может быть разным и определяется спецификой целевого продукта. Например, для получения шотландского виски в качестве сырья используют ячменный солод; джина и водки - зерна кукурузы и пшеницы (предварительно гидролизуя крахмал до сахаров); рома - мелассу сахарного тростника или сахарной свеклы; коньяка - виноград (вино) ит.д.

Качественной реакцией на спирт может быть действие:

- NaOH и I₂, в результате чего выпадает желтый осадок йодоформа с характерным запахом;

- K₂Cr₂O₇ в присутствии концентрированной серной кислоты, в результате которого оранжевый цвет K₂Cr₂O₇ меняется на зеленый вследствие восстановления хрома.

Во время спиртового брожения протекают окислительно-восстановительные процессы, о чем можно судить по восстановлению метиленовой сини с образованием бесцветного лейкосоединения.

Ход работы

В колбу налить 20 - 50 мл 10% раствора сахара, добавить дрожжи массой 10 г и поместить в водяную баню (или термостат) с температурой 30 - 35°С на 1 час. Бродильную жидкость разлить поровну в три пронумерованные пробирки. Присутствие спирта в исследуемой жидкости установить при помощи проб:

пробирка № 1: добавить 1 - 2 г NаОН, подогреть до 60°С, внести несколько кристалликов металлического йода и продолжать нагревание до выпадения осадка;

пробирка № 2: добавить 1 - 2 кристаллика К₂Сг₂О₇, 5 - 7 капель концентрированной Н₂SО₄; и нагреть до изменения окраски;

пробирка № 3: добавить 5 капель метиленовой сини и поместить в водяную баню (температура 60°С) на 20 мин. Отметить изменение окраски.



Образование спирта в результате брожения дрожжей

№ пробирки	Окраска	Запах	Уравнение реакции
	До реакции	После реакции
1	Тёмно- оранжевая	Светло- жёлтая	йодоформа	C2H5OH + 6NaOH + 4I2 = CHI3 + CНOONa + 5NaI + 5H2O
2	Оранжевая	Зелёная	б/з	3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 3CH3CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
3	Синяя	Бесцветная		-

Вывод: Получен этиловый спирт в результате брожения хлебопекарных дрожжей. Проведены качественные реакции на спирт:

- йодоформная проба - выпадает жёлтый осадок йодоформа и чувствуется его характерный запах.

- взаимодействие спирта с дихроматом в кислой среде - раствор меняет окраску с оранжевой на зелёную в следствие восстановления хрома до Cr₂(SO₄)₃.

Обесцвечивание при нагревании метиленовой сини (образуется бесцветное лейкосоединение) указывает на то, что во время спиртового брожения протекают окислительно-восстановительные процессы



Лабораторная работа № 4

Микробиологический синтез молочной кислоты

Цель: показать возможность получения молочной кислоты в результате брожения молочнокислых бактерий.

Биообъект: бактерии рода Bifidobacterium.

Питательная среда: молочные продукты (Топленое молоко Ирмень, молоко Рюкке, Эконива, Простоквашино, Алтайская)

Реактивы: 5% KMnO₄, H₂SO₄ (конц.), аммиачный раствор АgNО₃ (к 1-2 мл 10% АgNО₃ по каплям прилить аммиак до образования и последующего растворения осадка Аg₂О).

Материалы и оборудование: фильтровальная бумага, воронка, мерные пробирки на 10 мл, плоскодонная колба на 50 мл, стеклянная палочка, чашка Петри, пипетка, асбестовая сетка, плитка.

Краткие сведения

Молочная кислота является главным продуктом брожения молочнокислых бактерий родов Lactobacillus, Leuconostoc, Bifidobacterium, Pediococcus, Streptococcus, Lactococcus. Вместе с растениями и молоком молочнокислые бактерии попадают в желудочно-кишечный тракт человека и являются составной частью его микрофлоры. Бактерии рода Bifidobacterium в процессе жизнедеятельности используют углеводы, содержащие N-ацетилглюкозамин, характерные для женского молока, поэтому данные микроорганизмы преобладают в кишечнике грудных детей, вскармливаемых грудью.

Молочнокислые бактерии широко используются в промышленном производстве молочных продуктов, таких как масло, сыр, йогурт и др.

Образуемая данными микроорганизмами молочная кислота в молоке отщепляет кальций от белка казеина, который превращается в параказеин и выпадает в осадок, что ведет к свертыванию молока и образованию молочного сгустка. Заквашивание молока представляет собой своеобразный способ консервации этого скоропортящегося продукта.

Качество молочнокислых продуктов зависит от способности микроорганизмов, входящих в состав закваски, образовывать вкусовые и характеризуется наличием Lactobacillus bulgaricus и Lactococcus lactis. Биойогурт получают при сквашивании молока бактериями Lactobacillus acidophilus и Streptococcus thermophilus. Кефир образуется в результате смешанного молочнокислого и спиртового брожения, для чего используют кефирные зерна - комплексную закваску на основе Lactococcus lactis, Lactobacillus bulgaricus и дрожжей, сбраживающих лактозу. Кумыс изготавливают из кобыльего молока, близкого по составу женскому, посредством сбраживания его лактобациллами и Sacchoromyces lactis. Из верблюжьего молока подобным образом получают шубат. Кумыс используют для лечения туберкулеза, заболеваний желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы.

Преимущество биотехнологического производства молочной кислоты перед дорогостоящими и технически сложным химическим синтезом состоит в возможности направленного получения определенного изомера кислоты (например, L-формы).

Ход работы

Содержимое одного пакетика препарата «Бифидумбактерин» высыпать в колбу, прилить 20-50 мл молока и оставить при комнатной температуре на 3-7 дней.

Химизм молочного брожения

Молочнокислое брожения вызывается молочнокислыми бактериями, которые с помощью ферментов сбраживают молочный сахар (лактозу) и любой другой сахар (глюкозу) до молочной кислоты и других продуктов.

При гетероферментативном молочном брожении:

C₆H₁₂O₆ CH₃-CHOH-COOH + C₂H₅OH + CO₂

При гомоферментативном молочнокислом брожении:

C₆H₁₂O₆ 2CH₃-CHOH-COOH + 21,8 ? 10⁴ Дж

Процесс идет с накоплением энергии в виде АТФ.

Опыт 1.

Нанести одну каплю молочного продукта на тщательно очищенное предметное стекло, разбавить каплей дистиллированной воды и сделать тонкий мазок, чуть подсушить на воздухе. Затем провести окраску мазка в течение 3-5 минут водным раствором метиленового синего, промыть водой, высушить и микроскопировать.

Молоко Рюкке при увеличении 40х

Молоко Эконива при увеличении 40х

Молоко Простоквашино при увеличении 40х

Размещено на http://allbest.ru

Молоко Алтайское при увеличении 40х

Топленое молоко Ирмень при увеличении 40х

Опыт 2.

1. Определение уксусного альдегида.

Кислое молоко фильтруют через складчатый фильтр, к 10 мл фильтрата добавляют 1 мл 10-% раствора серной кислоты, нагревают в пробирке до кипения, затем по каплям прибавляют 2%-й р-р (2 мл) КMnO₄. В этих условиях происходит окисление молочной кислоты с KMnO₄ до CH₃COH (уксусный альдегид):

А) 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 3H₂O + 3O₂

Затем покрывают горлышко колбы фильтровальной бумагой, смоченной аммиачным раствором оксида серебра (смачивают бумагу вначале 0,5 %-м р-ром

AgNO₃, затем раствором NH₄OH). Бумага темнеет под влиянием паров уксусного альдегида:

Б) CH₃CHOHCOOH + 5[O] = 5CH₃-HC=O + 5CO₂ + 5H₂O

В) CH₃-HC=O + 2[Ag(NH₃)₂]OH + 3H₂O = CH₃COOH + 2Ag + 4NH₄OH.

2. Реакция Уффельмана (проба с фенолом)

В пробирку к 10 мл 5 %-го р-ра фенола добавить несколько капель 5 %-го р-ра хлорного железа (FeCl₃). Наблюдаем образование интенсивно окрашенного синего раствора. Прибавление одной-двух капель сыворотки кислого молока, содержащей молочную кислоту, делает раствор желтоватым (образуется молочнокислое железо).

Фенол Фенолят Молочнокислое железо (III) железо

Вывод: на данной лабораторной работе были изучены различные марки молока, выяснены различия в бактериологическом составе молока различных марок, подтверждено присутствие этих самых бактерий.



Лабораторная работа № 5

Микробиологический анализ молока

Цель: определить качество молока на основе количественного анализа содержащихся в нем микроорганизмов.

Биообъект: микрофлора молока.

Питательная среда: молоко различных торговых марок, хранящееся в неодинаковых условиях.

Реактивы: 0.0005% метиленовая синь.

Материалы и оборудование: стерильные пробирки, стерильная мерная пробирка на 10 мл, пипетка, маркер по стеклу, термостат.

Краткие сведения

Молоко содержит белки, свободные аминокислоты, жиры. сахара. витамины (А, Е, О, С, В), что при определенных температурных условиях делает его благоприятной средой для развития микроорганизмов. Загрязненное молоко содержит большое количество бактерий группы кишечной палочки, а также гнилостных и маслянокислых. Во время хранения молока количество содержащихся в нем бактерий и соотношение между отдельными их видами изменяется.

Характер этих изменений зависит от продолжительности, температуры хранения и изначального состава микрофлоры продукта.

В молоке содержатся различные ферменты, в том числе и редуктаза - анаэробная дегидрогеназа, передающая водород от окисляемого субстрата любому ненасыщенному соединению, но не способная передавать его кислороду воздуха. Редуктаза накапливается в молоке главным образом при размножении в нём микроорганизмов, поэтому ее количество может служить показателем бактериальной обсемененности молока. Обнаруживается редуктаза по обесцвечиванию метиленовой сини (табл. 1).

Таблица 1. Классификация молока по редуктазной пробе с применением метиленовой сини

Продолжительность изменения цвета, мин.	Окраска молока	Количество бактерий, млн/мл	Качество молока
60	Сине-стальная (бирюзовая)	Менее 0,5	Хорошее
60	Сине-фиолетовая или сиреневая	0,6 - 4,0	Удовлетворительное
60	Розовая или белая	4,0 - 20.0	Плохое
20	белая	Более 20,0	Очень плохое

Ход работы

В стерильные пронумерованные пробирки налить по 10 мл анализируемого молока, прилить по 1 мл раствора метиленовой сини или резазурина, тщательно перемешать и поместить в термостат с температурой 38 - 40 ⁰С. Отметить изменение окраски через 20, 40 и 60 мин. после начала эксперимента.

Определение качества молока по редуктазной пробе

№	Хранение	Время изменения окраски, мин.	Окраска	Кол-во бактерий, млн/мл	Качество молока
	Время кол-во дней	t, 0С
Брюкке	2	5	-	Не изменилась	менее 0,5	хорошее
Простоквашино	4	5	60	светло-голубая	4,0-20,0	плохое
Ирмень	6	5	60	белая	более 20,0	очень плохое
Алтайская коллекция	4	5	60	светло-голубая	4,0-20,0	плохое
Эконива	2	5	-	Не изменилась	менее 0,5	хорошее

Вывод: таким образом, исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что в образцах молока, простоявших в холодильнике более 3-х суток, начали активно размножаться бактерии. Об этом свидетельствует обесцветившаяся метиленовая синь за счёт образования большого количества фермента редуктазы, количество которого напрямую зависит от количества бактерий в молоке. В итоге на момент проведения эксперимента хорошее качество было у образцов молока от «Брюкке» и «Эконива», плохое качество у «Простоквашино» и «Алтайской коллекции» и очень плохое качество у молока «Ирмень»



Лабораторная работа № 6

Определение кислотности молока титриметрическим методом Цель: определить кислотность молока различного срока хранения. Биообъект: микрофлора молока.

Питательная среда: молоко различных торговых марок, хранящееся в неодинаковых условиях.

Реактивы: молоко, дистиллированная вода, раствор NаОН 0,1Н, 1% раствор фенолфталеина.

Материалы и оборудование: колбы конические на 100, 150 или 200 см³, стеклянные пипетки, бюретка.

Краткие сведения

Кислотность -- один из важнейших показателей качества молока, его пригодность к дальнейшей переработке и пастеризации, а также сорт.

Титровальную кислотность молока и молочных продуктов, кроме масла, выражают в градусах Тернера (°Т). Под градусами Тернера понимают объем водного раствора гидроксида натрия, концентрацией, 1 моль/л, которое тратят на нейтрализацию 100 мл или 100 г продукта. Титровальная кислотность молока составляет 16-18 °Т

Ход работы

В коническую колбу на 150-200 мл пипеткой отмеряют 10 мл молока, 20 мл дистиллированной воды и добавляют 2-3 капли фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и титруют водным раствором гидроксида натрия, концентрацией 0.1 моль/л до появления слабо-розовой окраски, которая не исчезает в течение минуты.

Кислотность молока в градусах Тернера равна объему водного раствора гидроксида натрия, затраченного на нейтрализацию 10 мл молока, умноженного на

11. Расхождение между параллельными результатами не более 2,6 °Т

Т = ??(????????) ? ??(????????) ? 100

Размещено на http://allbest.ru

??(молоко) ? 0.1

Расчеты:

1. Простоквашино

V_NaOH1=1, 5 мл °Т=^0,1?1,45?100= 14, 5

10?0,1

V_NaOH2=1, 4 мл

V_{NaOH ср}=^1,5+1,4=1,45 мл

2

2. Ирменское молоко

V_NaOH1=1, 9 мл °Т=^0,1?1,85?100= 18, 5

10?0,1

V_NaOH2=1, 8 мл

V_{NaOH ср}=^1,8+1,9=1,85 мл

2

3. Алтайское молоко

V_NaOH1=1, 1 мл °Т=^0,1?1,1?100= 11, 5

10?0,1

V_NaOH2=1, 1 мл

4. Брюкке

V_NaOH1=1, 5 мл °Т=^{0,1?1,475?100}= 14, 75

10?0,1

V_NaOH2=1, 45 мл

V_{NaOH ср}=^1,5+1,45=1,475 мл

2

5. Эконива

V_NaOH1=1, 4 мл °Т=^{0,1?1,375?100}= 13, 5

10?0,1

V_NaOH2=1, 35 мл

V_{NaOH ср}=^1,4+1,35=1,375 мл

2

Вывод: при проведении расчетов и исследований выше указанных торговых марок молока можно заметить расхождение между параллельными результатами на более 2,6 °Т. В результате чего данные марки не пригодны к дальнейшей переработке и пастеризации, а также имеют сомнительный состав, так как значения кислотности с полученными результатами разнятся, т.е. возможно разбавление водой при производстве. Только торговая марка под номером два соответствует среднему значению кислотности (16-19) и может проходить стадию переработки, а также обладает хорошим и качественным составом. Определение кислотности молока проводилось при помощи титриметрического метода.



Лабораторная работа № 7

Определение качества дрожжей

Цель: определить качество дрожжей на основе их подъёмной силы.

Биообъект: дрожжи хлебопекарные.

Питательная среда: вода, пшеничная мука.

Реактивы: вода, мука второго сорта.

Материалы и оборудование: мерный стакан на 50 мл, мерная пробирка на 10мл, фарфоровая чашка, мерный стакан на 200 мл, стеклянная палочка, водяная баня, термостат, часы, весы с разновесами.

Краткие сведения

Решающую роль в приготовлении хлеба, наряду с ферментами муки, играет жизнедеятельность микроорганизмов. Мука всегда содержит значительное количество различных микроорганизмов, число которых зависит от степени загрязненности зерна и способов его очистки. В процессе приготовления хлеба в муку добавляют дрожжи. В результате их жизнедеятельности (брожения) выделяется углекислый газ, который, стремясь выйти из теста, разрыхляет его и увеличивает объем.

Очень хорошие дрожжи имеют подъемную силу 10-15 мин., хорошие - 15 - 20 мин., плохие - более 20 мин.

Микробиологические процессы и связанные с ними биохимические изменения в тесте определяют пористость, окраску и сохранение свежести хлеба, придают ему вкус и аромат, несколько повышают его питательную ценность.

Ход работы

В мерный стакан на 50 мл внести 1 г хлебопекарных дрожжей, добавить немного воды (температура 30°С), хорошо растереть стеклянной палочкой до исчезновения комочков, долить водой до метки и вновь хорошо размешать. 5 мл полученной дрожжевой суспензии перенести в фарфоровую чашку, прибавить 8 г пшеничной муки второго сорта и быстро (в течение не более 4 мин.) замесить тесто, придав ему форму шарика. Шарик опустить в стакан на 200 мл, наполненный водой температурой 30 ⁰С. После чего поставить его в водяную баню с температурой 30 ⁰С.

Отметить время, прошедшее с момента погружения шарика на дно стакана до момента его всплывания на поверхность воды. Опыт провести с дрожжами различных торговых марок.

Подъёмная сила хлебопекарных дрожжей различных торговых марок

Торговая марка	Время всплытия шарика из теста, мин.	Качество дрожжей
Kamis	26:58	Плохие
Сэф-момент	5:53	Очень хорошие

Вывод: торговая марка «Сэф-момент» показала очень хорошие результаты, более чем в 5 раз по скорости превосходящие марку «Kamis», что демонстрирует отличное качество дрожжей первой марки. Предположительно, в марке «Kamis» присутствует весомое количество примесей, которые косвенно затормаживают процесс брожения.

Лабораторная работа №8

Исследование свойств дрожжей

Цель: изучить жизнедеятельность дрожжей в различных условиях;

Биообъект: дрожжи пекарские;

Питательная среда:

Реактивы: красители;

Материалы и оборудование: дрожжи пекарские сухие и прессованные, вода, соль, сахар, растительное масло, колбы, бинокулярный микроскоп, иммерсионное масло, термометр, спиртовка, лучина, спички, предметные и покровные стекла, пипетка, пинцет, фильтровальная бумага, лабораторные весы, воздушные шарики.

Ход работы

Опыт №1. Влияние температуры на активность дрожжей.

В 3 конические колбы поместить 5 г дрожжей и сахар. В 1 колбу добавить холодную воду; во 2 колбу -- налить воду температурой 32-35^оС; в 3 колбу-- вода температурой 60^оС.

Табл.7. Влияние температуры на активность дрожжей.

Номер колбы	Результат
1	Дрожжи не активны, пока колба не нагрелась до комнатной температуры. После нагрева активность слабая
2	Активность дрожжей. Оптимум для дрожжей
3	Реакции не было. Дрожжи погибли

Вывод: в холодной воде дрожжи не активны, при нагревании выше 55^оС дрожжи погибают, оптимум для дрожжей-- 32-35^оС.

Опыт №2. Влияние заморозки на работу дрожжей.

Поместить прессованные дрожжи в морозильник на 1 день. На следующий день достать, разморозить при комнатной температуре, затем перемешать в колбе с теплой водой и сахаром.

Результат: В колбе заметен процесс брожения, дрожжи активно работают.

Вывод: при заморозке дрожжевые грибки не гибнут, но снижается их активность, заморозка увеличивает срок годности дрожжей.

Опыт №3. Влияние количества сахара на активность дрожжей.

В 1 колбу добавить теплую воду, 1 ч.л. дрожжей, 1 ч.л. сахара; во 2 колбу-- добавить воду, 1 ч.л. дрожжей и 10 ч.л. сахара.

Результат: в 1 колбе -- наблюдается нормальный процесс брожения; во 2 колбе -- избыток сахара нарушил процесс брожения, дрожжи быстро прекратили свою деятельность.

Вывод: избыток сахара вытягивает воду из клеток дрожжей, и размножаться в условиях обезвоживания они не могут.

Опыт №4. Влияние соли и растительного масла на активность дрожжей.

В 3 конические колбы поместить тёплую воду, 1 ч.л. дрожжей и 1 ч.л. сахара; во 2 колбу -- добавить несколько ложей соли; в 3 -- налили растительное масло.

Результат: в 1 колбе наблюдается нормальный процесс брожения; во 2 -- раствор соли не дал возможности дрожжам работать; в 3 -- в присутствии масла дрожжи дольше обычного не работали, спустя время процесс пошел.

Вывод: раствор соли вытягивает воду из клеток дрожжей, и размножаться в условиях обезвоживания они не могут. Растительное масло тормозит деятельность дрожжей.

Опыт №5. Выделение газов дрожжами в процессе брожения.

В колбу добавить поместить 1 ч.л. дрожжей, 1 ч.л. сахара, добавить теплую воду; на горлышко колбы надеть воздушный шарик.

Результат: через 10 мин воздушный шарик надувается.

Вывод: Дрожжи питаются глюкозой и получают энергию за счет процесса, который называется спиртовое брожение. В ходе брожения глюкоза расщепляется, при этом выделяется газ и образуется спирт. Дрожжевое тесто «поднимается» именно благодаря пузырькам газа.

Опыт №6. Определение газа, выделяемый дрожжами в процессе брожения.

В колбу поместить 1 ч.л. дрожжей, 1 ч.. сахара, добавить теплую воду, на горлышко колбы надеть воздушный шарик. Как только активно пойдет процесс брожения, в колбу поместить горящую лучину.

Результат: горящая лучина, поднесенная к горлышку колбы мгновенно погасла.

Вывод: газ, выделяемый в процессе брожения-- углекислый, именно он не поддерживает горение.

Опыт №7. Сравнение активности сухих и прессованных дрожей.

В 2 конические колбы поместить 1 ч.л. сахара и теплую воду. В 1 колбу добавить 1 ч.л. сухих дрожжей, во 2 - 1 ч.л. прессованных. На горлышки колб надеть воздушные шарики.

Результат: в колбе с сухими дрожжами процесс брожения был заметно быстрее, спустя время в обеих колбах брожение пошло активно.

Вывод: сухие дрожжи более активны, чем прессованные.

Вывод: была изучена жизнедеятельность сухих и прессованных дрожжей в различных условиях.



Лабораторная работа № 9

Влияние антибиотиков на микроорганизмы

Цель: показать антимикробные свойства различных антибиотиков.

Биообъект:

Питательная среда:

Реактивы: антибиотик аугментин, дистиллированная вода, 5% раствор перманганата калия или 1% раствор формалина.

Материалы и оборудование: семена злаков, стерильные чашки Петри, мерная пробирка на 10 мл, ступка с пестиком, фильтровальная бумага, маркер по стеклу.

Ход работы

Семена злаковых растений (30 - 50 шт.) поместить в раствор перманганата калия или формалина на 5 - 10 мин., после чего разложить по 5 - 10 шт. на фильтровальную бумагу в пронумерованные чашки Петри (меньших размеров), в которые прилить по 10 мл дистиллированной воды и добавить по 1 измельченной таблетке антибиотика. В одну из чашек Петри антибиотик не добавлять (контроль).

Чашки Петри закрыть и поставить в термостат с температурой 25°С на 5 - 7 дней. Об антимикробном действии препарата судить по наличию колоний микроорганизмов на поверхности семян.

Табл.8. Действие антибиотиков на развитие микроорганизмов на поверхности семян злаков

№ чашки Петри	Антибиотические компоненты среды	Концентрация антибиотиков	Наличие*
			Бактерий	Грибов
1	Отсутствуют (контроль)	0	+	+
2	Канамицин	0,5 мкл	-	++
3	Ампицилин	0,5 мкл	-	++

* О развитии бактерий судить по наличию слизи, грибов - по присутствию нитей. Отсутствие микроорганизмов отметить знаком «-», слабое их развитие «+», среднее «++», высокое «+++».

Вывод: антибиотические компоненты среды подавляют развитие различных микроорганизмов в среде. На микроскопические грибы не влияет.



Лабораторная работа № 10

Диагностика нитратного загрязнения почвы с помощью микроорганизмов

Цель: показать возможность использования микроорганизмов для определения содержания нитратов в почве.

Биообъект: гриб хетомиум. Питательная среда: почва. Реактивы: KNO3 (крист.).

Материалы и оборудование: нож, предметные стекла, фильтровальная бумага, лупа, весы с разновесами.

Ход работы

С помощью ножа сделать разрез на поверхности почвы. Взять чистое предметное стекло, обернуть его фильтровальной бумагой и поместить в разрез длинной стороной параллельно поверхности почвы. Присыпать разрез почвой. Место, где вставлено стекло, отметить этикеткой.

Через неделю стекло осторожно извлечь, стряхнуть с фильтровальной бумаги почву и внимательно осмотреть, отметив наличие колоний гриба хетомиум (серовато-зеленые, выпуклые точки).

Опыт проделать с различными образцами почв, в том числе с искусственно загрязненной нитратами почвой (посредством внесения KNO3 в концентрации 20-50гна1кгпочвы) Табл.9.Развитие гриба хетомиум в различных образцах почвы

№ пробы	Характеристика почвы*	Количество колоний, шт.	Уровень загрязнения почвы нитратами**
1	Магазинная	0	0
2	Магазинная	0	0

* Место взятия образца, механический состав, тип.

** Уровень загрязнения оценивается как низкий, если количество колоний равно 1 - 2, как средний - если 3, как высокий, если их более 3.

Вывод: уровень загрязнения почвы нитратами с помощью микроорганизмов не был выявлен, так как на поверхности почвы не было колоний микроорганизмов.



Лабораторная работа № 11

Влияние азотобактерина на прорастание семян

Цель: показать возможность использования азотобактера для получения удобрений, повышающих прорастание семян растений.

Биообъект: бактерии рода Azotobacter.

Питательная среда: перегнойная почва.

Реактивы: суперфосфат, мел (известь), водопроводная вода.

Материалы и оборудование: семена различных растений, плоские чашки для почвы, чашки Петри, стакан на 250 мл, фильтровальная бумага, обычная бумага, целлофановые пакеты, маркер по стеклу.

Ход работы

Взять 1 кг плодородной перегнойной почвы, добавить 5 г суперфосфата и 15 г мела, хорошо перемешать и влить 250 мл водопроводной воды. Почву перенести в широкую плоскую чашку слоем до 10 см и разровнять. Поверхность должна быть влажной.

Закрыть почву от солнечных лучей бумагой, поместить чашку в целлофановый пакет и поставить в теплое место на неделю.

О развитии азотобактера судить по появлению слизи на поверхности почвы.

Препарат подсушить и обработать им семена.

В чашки Петри (меньших размеров) положить фильтровальную бумагу и добавить по 10 мл водопроводной воды. В одну из чашек Петри (контроль) поместить 10 семян, не подвергшихся обработке азотобактерином, а во вторую (опыт) - 10 обработанных семян. Чашки Петри закрыть и подписать.

Через 7 дней подсчитать число проросших семян в каждой из чашек Петри.

Оформление результатов

Табл.10. Влияние азотобактерина на прорастание семян различных растений

Вид растения	Условие	Кол-во семян	Всхожесть, %
		Проросших	Непроросших
Лен	Контроль	7	3	70
Лен	Опыт	0	10	0

Вывод: семена льна в опыте не были обработаны азотобактером, так как он не появился на поверхности перегнойной почвы.



Лабораторная работа №12

Определение качества сметаны, кефира и йогурта

Цель: определить, есть ли примесь крахмала в сметане, кефире и йогурте; определить, есть ли примеси творога в сметане, кефире и йогурте; определить титруемую кислотность сметаны, кефира и йогурта; определение количества углекислого газа в кефире.

Реактивы и оборудование: кефир разных производителей по 100 мл, раствор гидроокись натрия 0.1н, 1% раствор фенолфталеина, баня водяная, пробирки 4 шт, фарфоровые чашки 4 шт. Фильтры бумажные 4 шт, воронки 4 ш, пипетки градуированные на 1-2 мл, бюретка, колбы, весы лабораторные 4- го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г; раствор йода (раствор Люголя), чашка Петри, пипетка-капельница, стеклянная палочка, фенолфталеин, гидроокись натрия 0,1н., бюретка, колбы.

СМЕТАНА

Опыт №1. Определение примеси крахмала в сметане.

Поместить в чашку чайную ложку исследуемой сметаны. Добавить пипеткой 2-3 капли раствора йода. Слегка помешать стеклянной палочкой. Если появится синее или фиолетовое окрашивание, значит, в сметане есть крахмал.

Опыт №2. Определение титруемой кислотности в сметане

В колбе вместимостью 100 мл или 250 мл отвешивают 5 г продукта, добавляют 30 мл воды и три капли фенолфталеина. Смесь тщательно

перемешивают и титруют раствором гидроокиси натрия до появления слабо- розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин.

Т? = V (NaOH) * 20

Для сметаны норма кислотности -- от 65 до 100 ^оТ включительно.

Опыт №3. Определение примеси творога в сметане

Налить в стакан 50 мл горячей (65-70єС) воды. Добавьте одну чайную ложку исследуемой сметаны. Смесь перемешайте стеклянной палочкой. Если к сметане добавлен творог, он оседает на дно стакана.

Оформление результатов

Табл.11. Качественные показатели сметаны

№ исследования	Торговая марка	Кислотность, градусы Тернера	Крахмал	Творог
1	Ирмень	43	-	+
2	«С нотой» 15%	43	-	+
3	«Молочная сказка» 15%	33	+	+

Вывод: были изучены ГОСТы, контролирующие качество сметаны, отработаны на практике методы анализа сметаны, получены результаты.

КЕФИР

Опыт №1. Определение в кефире количества углекислого газа.

В пробирку налить 20 мл хорошо перемешанной закваски, отмечают ее уровень и помещают в водяную баню с холодной водой. Температуру воды в бане поднимают до 90^оС и, не вынимая пробирки из бани, отмечают уровень поднятия сгустка. Если в закваске есть СО₂, сгусток становится губчатым и поднимается над сывороткой на 0,6-3 см и больше. Это указывает на присутствие в закваске ароматобразующих стрептококков или дрожжей

Опыт №2. Определение титруемой кислотности кефира.

В колбу вместимостью от 100 см3 до 250 см3 отмеривают дистиллированную воду 20 мл, 10 мл анализируемого продукта и три капли фенолфталеина. При анализе сливок и кисломолочных продуктов переносят остатки продукта из пипетки в колбу путем промывания пипетки полученной смесью 3-4 раза.

Смесь тщательно перемешивают и титруют раствором гидроокиси натрия до появления слабо розового окрашивания, для молока и сливок, соответствующего контрольному эталону окраски не исчезающего в течение 1 мин.

Т? = V (NaOH) * 10

Для кефира норма кислотности --от 85 до 130 ^оТ включительно.

Опыт №3. Определение примесей крахмала в кефире

Поместить в чашку чайную ложку исследуемого кефира. Добавить пипеткой 2-3 капли раствора йода. Слегка помешать стеклянной палочкой. Если появится синее или фиолетовое окрашивание, значит, в сметане есть крахмал.

Оформление результатов

Табл.12. Качественные показатели кефира

Торговая марка	Кислотность, оТ	Количество СО2, мм	Крахмал
Ирменский кефир	98	7	Нет
Зеленый луг	85	5	Незначительно
Белый замок	80	9	Незначительно
Алтайская коллекция	87	14	Нет

Вывод: были изучены ГОСТы, контролирующие качество кефира, отработаны на практике методы анализа кефира, получены результаты.

ЙОГУРТ

Опыт №1. Определение примеси крахмала в йогурте.

Поместить в чашку чайную ложку исследуемого йогурта. Добавить пипеткой 2-3 капли раствора йода. Слегка помешать стеклянной палочкой. Если появится синее или фиолетовое окрашивание, значит, в йогурте есть крахмал.

Опыт №2. Определение титруемой кислотности в йогурте.

В колбе вместимостью 100 мл или 250 мл отвешивают 5 г продукта, добавляют 30 мл воды и три капли фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и титруют раствором гидроокиси натрия до появления слабо- розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин.

Т? = V (NaOH) * 10

Для йогурта норма кислотности -- от 50 до 180 ^оТ включительно.

Опыт №3. Определение примеси творога в йогурте

Налить в стакан 50 мл горячей (65-70єС) воды. Добавьте одну чайную ложку исследуемого йогурта. Смесь перемешайте стеклянной палочкой. Если к йогурту добавлен творог, он оседает на дно стакана.

Оформление результатов

Табл.13. Качественные показатели йогурта

№ исследования	Торговая марка	Кислотность	Крахмал	Творог
1	«Первый вкус» классический	52	Есть	Есть
2	«Первый вкус» Вишня-черешня	52	Есть	Есть

Вывод: были изучены ГОСТы, контролирующие качество йогурта, отработаны на практике методы анализа йогурта, получены результаты.

Размещено на Allbest.ru

...