Реферат на тему: Микробиология

Оглавление:

У вас нет времени на реферат или вам не удаётся написать реферат? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!

В статье «Как научиться правильно писать реферат», я написала о правилах и советах написания лучших рефератов, прочитайте пожалуйста.

Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:

Введение

Микробиология (от греческого micros — малые, bios — жизнь, логотипы — обучение) — это наука, изучающая структуру, функции, химическую активность, распределение, условия развития, роль и значение очень малых организмов, большинство из которых невидимы невооруженным глазом, в жизни человека.

Мир микроорганизмов многочисленен и разнообразен. Они вездесущие в природе: в почве, в воде, в воздухе, на еде и на всех предметах, которые окружают человека. Они встречаются как в ней, так и на животных и растениях.

Микроорганизмы способны выполнять колоссальную химическую работу: они разлагают растительные и животные остатки на поверхности планеты, используются в технологиях производства продуктов питания и различных биологически активных соединений для отраслей народного хозяйства.

Однако многие микроорганизмы наносят ущерб крупной экономике страны и вызывают ухудшение качества сельскохозяйственной и промышленной продукции. Среди микроорганизмов есть особая группа — патогенные (болезнетворные) микробы, которые вызывают заболевания у человека, животных и растений. Многие патогенные микроорганизмы размножаются или остаются в живых на еде в течение длительного времени. Попадая в организм человека, они могут вызывать так называемые пищевые инфекционные заболевания и отравления.

На современном этапе развития страны роль микробиологической науки становится еще более важной в условиях технического процесса.

Без знания микрофлоры пищевых продуктов, специфических свойств микроорганизмов, их среды обитания невозможно успешно выполнять поставленные наукой и практикой задачи в области контроля качества, производства, хранения, реализации пищевых продуктов и максимального сокращения их потерь.

Микроорганизмы обладают высокой биохимической активностью. В процессе своего метаболизма они осуществляют большое количество химических реакций, которые приводят к образованию ценных веществ: спирты, кислоты, эфиры, витамины и другие. Эти микробные продукты используются в медицине, промышленности и повседневной жизни. Многие биохимические процессы, вызванные микроорганизмами, используются в пищевой и легкой промышленности; их роль в круговороте веществ в природе также важна.

В статье рассматриваются вопросы обмена веществ у микроорганизмов, микробиологической порчи сыра и санитарных микроорганизмов в воздушной среде пищевых компаний.

Характеристики метаболизма микроорганизмов

Универсальное проявление активности микроорганизмов в природе определяется их метаболическими особенностями. Метаболизм — это серия процессов разложения и синтеза, обеспечивающих поддержание, рост и размножение организма. Обмен веществами имеет две стороны: Она состоит из энергопоставляющих процессов, объединенных концепцией катаболизма и энергонезависимых процессов макромолекулярного синтеза, анаболизма. Во время катаболизма высвобождается энергия, во время анаболизма она поглощается.

На нашей планете существует принцип биохимического единства жизни, который заключается в универсальности определенных процессов и явлений. Таким образом, универсальные «строительные блоки» (например, белки состоят из аминокислот), кванты биологической энергии (АТФ), генетический код, способы распада сахара, дыхательные цепи. На фоне этого единства в микроорганизмах существует много специфических в процессах катаболизма и анаболизма, что выражается в различиях источников энергии, источников углерода и восстановителя (электронно-очаговой водород). Источниками последних являются либо катаболические реакции, либо они исходят извне.

По полученной энергии микроорганизмы делятся на фототрофные (световая энергия) и химикотрофные (химическая энергия). Что касается анаболических субстратов (источников углерода), то они разделены на две основные группы: Аутотрофы, которые фиксируют CO2 для структурного метаболизма, и гетеротрофы, которые требуют готовых органических веществ различной сложности.

Литотрофы (неорганический источник) и органотрофы (органические вещества в качестве источника водорода) различаются по электронному донору.

Метаболизм микроорганизмов имеет несколько характеристик:

Микроорганизмы используют различные источники углерода и энергии;
Метаболизм микроорганизмов характеризуется высокой эффективностью, что объясняется большим значением отношения поверхности к объему;
Наиболее важные внутриклеточные функции у микробов контролируются ферментами;
Микроорганизмы способны выделять во внешнюю среду как клеточные, так и промежуточные продукты метаболизма;
Микробная клетка нуждается во внешних источниках энергии для поддержания своих метаболических процессов; такими источниками являются богатые энергией органические и неорганические соединения или свет;
В зависимости от используемых источников энергии и углерода конечные продукты жизнедеятельности микроорганизмов имеют 4 вида метаболизма — ферментативный, дыхательный, метаногенный и фототрофический.

Общая схема катаболических процессов состоит из трех этапов:

Разделение макромолекул под действием гидролитических ферментов на простые субъединицы (аминокислоты, моносахарид, жирные кислоты, глицерин);
Разложение простых субъединиц на ПВХ, сопровождающееся образованием энергонасыщенных (макроэнергетических) соединений;
Окисление или восстановление ПВХ с образованием продуктов метаболизма, сопровождающееся накоплением большого количества энергии.

Клеточный метаболизм можно разделить на 3 стадии:

окислительные реакции, направленные на расщепление субстрата и приводящие к образованию интермедиатов (ацетил-СоА, ПВХ, α-цетогидрат), восстановленных кофакторов (NADN2, FADN2) и АТФ
Реакции регенерации (окисления) со-факторов;
биосинтетические реакции на образование макромолекул, которые происходят в энергетическом балансе АТФ.

Микробиологическое заражение сыра

Сыр является концентрированной формой двух основных компонентов молока — жира и казеина (сложного белка), но его можно получить только при обязательном участии бактерий и соли общего пользования. Вариации в этих компонентах, а также специфические условия производства позволяют производить различные виды сыров. Однако молоко должно быть биологически полным, содержать витамины, микроэлементы, полипептиды, аминокислоты. Он не должен содержать антибиотиков, лейкоцитов или антител.

Для производства сыра пастеризуется молоко, которое убивает вегетативные клетки микроорганизмов, но споры, особенно вредители сыра, остаются жизнеспособными. Они выделяют масляную кислоту и много газов. Чрезмерное образование последнего приводит к массовому набуханию, растрескиванию и, наконец, к порче сыра. Пастеризованное молоко охлаждают до 8-10°С, помещают в него фермент брожения, а через 30 минут — фермент Реннин. Следующий период (10-14 ч) — стадия созревания. Во время этого процесса бактерии переваривают лактозу и преобразуют ее в молочную кислоту. В результате снижаются гидрофильные свойства казеина. Под действием ренина он выпадает в осадок и при нагревании отделяется от сыворотки.

Полученная сырная масса преобразуется в слой в формовочных машинах. Его разрезают на куски нужного размера и помещают в соляные камеры. Достижение всех органолептических характеристик: вкус, аромат, консистенция (плотность), рисунок и т.д. зависит от содержания NaCl. Затем продукт обсуждается, покрывается специальной восковой композицией и помещается в камеры созревания. Здесь миллионы молочнокислых бактерий, которые присутствуют в исходном субстрате, отмирают. В ходе этого процесса выделяется много внутриклеточных ферментов. В сочетании с ренином и молочными катализаторами они действуют на жиры, белки и углеводы. В результате их расщепления накапливаются органические вещества — пептиды, аминокислоты, амины, которые участвуют в формировании органолептических свойств сыров. Его сладкий вкус определяется такими аминокислотами, как аланин, глицин, пролин. Горький — лейцин, изолейцин, гистидин, лизин. Глютаминовая кислота имеет вкус бульона. И в целом, процессы окисления и ферментации играют решающую роль в производстве сыров.

Проникновение микрофлоры в сыр из внешних источников ограничивается коротким периодом производства перед формовкой. После того, как сыр вылеплен, все изменения микрофлоры происходят за счет развития тех микробов, которые вступили в его формирование. Только мягкие сыры, созревающие с плесенью, и полутвердые сыры, созревающие с поверхностной слизистой микрофлорой, отличаются от других видов сыров тем, что на их поверхности — после образования плесени — развиваются дрожжи и бактерии.

Существует четыре источника микрофлоры всех сыров: молоко, сычужный фермент, бактериальные дрожжи, оборудование и машины. Качество молока при производстве сычужного сыра имеет большое значение, оно не снижается в тех случаях, когда молоко пастеризуется. На качество сыра отрицательно влияет наличие в молоке значительного количества нежелательных бактерий (гнилостные бактерии, микрококки, маммококки, кишечная палочка, кисломолочные бактерии).

В настоящее время закваска, используемая в производстве сыра, является основным источником его микрофлоры, и они в значительной степени дополняют микрофлору высококачественного сыра. Для твердых сыров с низкой температурой второго подогрева (например, голландский, костромский, степной) и полутвердых сыров (латвийский, пряный) в структуре закваски содержатся мезофильные молочнокислые бактерии стрептококки: как производители сильных кислот — ул. лактис и сэр. креморис, ароматизаторы стрептококки — ул. диацетилактис, ул. парацитрусовый (Leuconostoc dextranicum). Доза закваски составляет от 0,5 до 1,5 % по весу молока. Все компоненты сырной закваски должны оказывать выраженное воздействие на белок (протеолитическая активность). В производстве мягких сыров, созревших для плесени, помимо дрожжей из мезофильных стрептококков (как в небольших твердых сырах) используются культуры определенных типов плесени. Например, при производстве сыров типа рокфор в молоке или в сырной массе — чистая культура плесени пенициллиума. Рокфор; в производстве таких сыров, как десерт (десерт белый, камамбер) на поверхность сыра наносится конидийная форма — Penicillium candidum, Penicilli-iim album.

Для производства твердых сыров с высокой температурой второго подогрева (швейцарский, советский) кроме вышеупомянутого брожения из мезофильной молочной кислоты стрептококки делают фермент термофильных бактерий — Lbm. helveticum и Lbm. lactis — и культуру пропионобактерий shermanii.

В условиях высокой гигиенической культуры производства этот источник микрофлоры не очень важен, так как количество микроорганизмов, поступающих из него в сыр, незначительно, а микрофлора, дрожжи, будет абсолютно доминирующей как по количеству, так и по активности. Что касается патогенных микроорганизмов, то они не должны попадать на оборудование в строгом соответствии с санитарно-гигиеническими условиями рабочего места и технологической инструкцией.

При несоблюдении гигиенических правил и технологических инструкций оборудование может быть заражено микроорганизмами через воду, воздух, руки работников цеха и служить источником семян микробных сыров. Эта микрофлора представляет серьезную опасность, так как после термической обработки она попадает в молочную или сырную массу и не нейтрализуется при производстве сыра. Эта микрофлора может содержать энтеротоксические стафилококки, а иногда и сальмонеллу.

Как развиваются микроорганизмы в процессе производства сыра?

Наибольшее влияние на развитие микроорганизмов оказывают следующие процессы производства сыра: коагуляция молока путем добавления сычуга; переработка сгустков и зерен сыра; формовка и прессование; посол сыра. В этом случае торможение развития молочнокислых бактерий будет способствовать развитию вредных микроорганизмов — микрококков, стафилококков, кишечной палочки.

Когда молоко варится и тромб обрабатывается, бактерии размножаются с ускоренной скоростью.

В производстве твердых сыров с механической переработкой сырных зерен используется второй нагрев при 40-43 °С (для мелких сыров, таких как голландский) или 56-58 °С (для крупных сыров, таких как швейцарский и советский). При высокой температуре (56-58 °С) развитие мезофильных молочных стрептококков подавляется (некоторые из них погибают), с развитием преимущественно термофильных стрептококков и молочнокислых палочек. Также подавляется развитие микрококков и кишечной палочки. При повторном нагревании сыра до 40-43 °C количество мезофильных молочнокислых стрептококков остается прежним, но позже они начинают быстро размножаться. Микрококки, стафилококки, кишечная палочка также могут размножаться в этот период, так как кислотность сырной массы все еще низкая.

После переработки сырное зерно заполняется в форму и поступает под пресс. Длительность прессования зависит от типа производимого сыра. При производстве швейцарского сыра прессование занимает не менее 15 часов из-за большого количества прессованного сыра. Для сыров меньшего размера время прессования значительно сокращается. Чем дольше он прессован, тем больше молочнокислых бактерий накапливается. Так как сырная масса удаляется из ванны при нагревании, она также находится под прессом при более высокой температуре. Благодаря этому микробиологические процессы во время процесса прессования очень активны, что приводит к быстрой смене микрофлоры: происходит фаза молочнокислых бактерий и значительно уменьшается количество гнилых бактерий. В конце прессования рН сыра близок к 5, что (частично) подавляет развитие гнилостных бактерий, микрококков, кишечной палочки. Однако при ослаблении молочнокислотного процесса почему-то (низкая активность дрожжей, заражение бактериофагами) во время прессования может развиться кишечная палочка, вызывающая набухание сыра, а в начале прессования — развитие микрококков, стафилококков и даже сальмонелл.

После прессования сыр подвергается засолке, что влияет на физико-химические характеристики сыра и его микрофлору.

Соль замедляет бактериальные процессы, особенно в поверхностном слое сыра, что важно для борьбы с преждевременным метеоризмом, вызываемым бактериями кишечной палочки. Позже соль рассеивается от поверхностных слоев сыра в более глубокие слои, и концентрация соли уравновешивается, восстанавливая таким образом бактериальные процессы.

В микрофлоре сыра уже в конце прессования доминируют молочнокислые бактерии. Когда сыры созревают в бродильной камере, их развитие продолжается и в момент полного переваривания лактозы количество бактерий достигает своего максимума (около 5-7-10 дней от начала созревания). После этого она не меняется в течение некоторого времени, а затем уменьшается по мере того, как бактерии умирают.

С развитием молочнокислых бактерий создаются все более неблагоприятные условия для жизнедеятельности гнилостных бактерий (большинство из них погибает) и бактерий кишечной палочки. Однако кишечная палочка умирает не полностью, так как рН сыра не достигает критического значения (около 4,5).

С момента достижения максимального содержания молочнокислых бактерий (лактоза полностью ферментируется), когда стрептококки доминируют в таких сырах, как голландский сыр, и когда по крайней мере 50% швейцарских и советских сыров содержат термофильные стержни молочнокислых кислот (Lbm. helveticum, Lbm. lactis), количество стрептококков и термофильных стержней постепенно уменьшается, и бактерии группы E. coli перестают развиваться. Примерно через 1-2 месяца большинство микрофлоры, введенной с дрожжами, отмирает и продолжается пролиферация пищеварительных лактатов стрептобактерий (Lbm. casei, Lbm. plantarum), количество которых через 1-2 месяца становится максимальным; затем отмирают и стрептобактерии.

Как вы знаете, пропионовокислые бактерии и бактерии олеиновой кислоты хорошо переваривают лактаты. Они развиваются во время созревания сыра, когда процесс лактозы завершен и лактоза полностью ферментирована.

Твердые сыры, такие как голландский, полутвердый и мягкий, созревают при температуре 12-15 °С. В первые дни созревания этих сыров в присутствии лактозы и относительно высокого рН (выше 5) группы бактерий Е. кишечная палочка может развиваться. А ослабление молочнокислотного процесса по той или иной причине способствует усилению развития кишечной палочки, что может привести к ранней отечности сыра.

Твердый сыр с высокой второй температурой нагрева созревает при 22-25 °С. Эта температура способствует развитию термофильных молочнокислых палочек и стрептококков. После переваривания лактозы и завершения молочнокислотного процесса созревание и повышение pH в сырах этой группы может создать условия для развития бактерий масляной кислоты.

В зрелых сырах всех типов при разложении белков (а в случае синего сыра — жиров) накапливаются водорастворимые вещества и значительно повышается осмотическое давление, что подавляет развитие многих микроорганизмов, в том числе и патогенных бактерий, и определяет резистентность сыра при хранении.

Давайте посмотрим на основные пороки сыра, в основном это горький вкус.

Происходит во время накопления пептонов и горьких пептидов в сыре, вследствие развития маммококков и микрококков, а также во время осеменения молока вследствие плохих гигиенических условий его производства и хранения, а также во время ослабления активности дрожжевых бактерий и неполного созревания сыра, когда процесс затягивается на стадии пептонов и горьких пептидов (при низкой температуре в камере созревания).

Чтобы избежать ошибок в производстве сыров, необходимо использовать только высококачественное, бактериально чистое молоко, пастеризовать молоко, применять активные дрожжи, не нарушать температурный режим созревания сыров.

Другим дефектом сыра является его уплощенность, которая вызвана выбросом газов (CO2 и H2) в избыточных количествах. Причины «раннего» набухания сыра — бактерии кишечной палочки. Происходит в первые дни созревания (а иногда и в процессе прессования) и характеризуется ложным рисунком разлома сетки и нечистотой вкуса сыра. Возникновению дефектов способствует медленный молочнокислотный процесс и высокий pH, «низкая концентрация соли в сыре и высокая температура в отделении сыра». Меры по предотвращению преждевременного вздутия сыра: использование бактериального . чистого молока, применение активных дрожжей и создание благоприятных условий для развития молочнокислых бактерий, правильная посолка сыра.

Многообещающим способом борьбы с преждевременным вздутием сыра является использование штаммов Lbm в антагонистических дрожжах.

Патогенными микроорганизмами, вызывающими «поздний» отек, являются бутисто-кислотные бактерии, которые развиваются в сыре во время второго периода созревания, когда молочнокислотный процесс останавливается, а рН повышается за счет накопления продуктов разложения белка. Развитие бактерий масляной кислоты в сырах наблюдается в результате их осеменения молоком при кормлении коров испорченным силосом.

Пороки характеризуются ложным, столбчатым рисунком сыра, размягченной, губчатой консистенцией, резким запахом масляной кислоты, неприятным, сладким и даже соленым вкусом.

Для борьбы с поздним вздутием сыра рекомендуется вводить штаммы Str. lactis, которые производят низинный сыр, а также антагонистические дрожжи, содержащие биологически активные штаммы Lbm. plantarum.

Следующий дефект сыра — язва корочки. Она вызвана оспой (Ооспора) и проявляется в виде больших сухих язв размером 1-8 мм и больших мокрых ран, проникающих в подкорковый слой. В результате образования щелочных продуктов разложения белков образование плесени создает условия для развития гнилостных бактерий.

Тис устраняют путем термической обработки корки в раннем возрасте сыра (2-2,5 недели), погружая головку в горячую воду 65-70 °С на 3-5 секунд, а затем — на 2-3 секунды в воду 70-75 °С. Для предотвращения язвенной болезни раковины рекомендуется использовать покрытия с антисептическими веществами (сорбиновая кислота и т.д.).

Порок, подкорковая форма, образуется в подкорковом слое сыра, когда нарушается целостность корки. Патоген — это Пен. Глаукома и другие формы. Меры по предотвращению дефекта — регулярная дезинфекция помещения, серп, использование покрытий с антисептиками.

Коричневые пятна вызываются развитием микрококков и гнилостной бактерии Proteus vulgaris на коре. Микрококки, которые относительно устойчивы к кислой среде и NaCl, разлагают белок на пептоны, создавая благоприятные условия для развития Proteus vulgaris, который вызывает более глубокое разложение белковых веществ, и эти бактерии взаимно усиливают активность друг друга (В.М. Богданов).

Меры по предотвращению дефектов — пастеризация или хлорирование воды, термообработка сыра, дезинфекция пресс-форм, полок и оборудования, соприкасающихся с сыром

Еще один порок называется свищом. Сыр сначала образует полости, а затем внешние отверстия, через которые проникают воздух и микроорганизмы. При развитии плесени и дрожжей разлагаются белки, создавая благоприятные условия для жизнедеятельности гнилостных бактерий и увеличивая разложение белков. Это приводит к появлению плесневелого и гнилого запаха и неприятного вкуса; слой сыра, прилегающий к свищам, становится непригодным для употребления.

Причинами пороков являются слабая когезия сырного теста (внутри образуются пустоты) и загрязнение поверхности сыра микрофлорой.

Существенными условиями, обеспечивающими устойчивость молочных продуктов к микробным повреждениям, являются строгое соблюдение технологических параметров, высокий уровень санитарно-гигиенического состояния производства, соблюдение необходимых температурно-влажностных условий хранения и условий складирования.

Санитарные микроорганизмы в воздушной среде предприятий пищевой промышленности

Быстрое и прямое обнаружение патогенных микроорганизмов в объектах внешней среды (вода, воздух, пища) очень затруднено, так как их количество ничтожно мало по сравнению с сапрофитной микрофлорой исследуемых объектов. Поэтому их возможное заражение патогенными микроорганизмами определяется опосредованно — на основе количественного и качественного баланса санитарно репрезентативных микроорганизмов.

Кишечная палочка, гемолитические (растворяющие эритроциты крови) стрептококки и стафилококки. Они являются постоянными жителями естественных полостей человеческого и животного организма (кишечника, слизистых оболочек рта и верхних дыхательных путей). Наличие санитарно-защитных микроорганизмов в объектах внешней среды свидетельствует о том, что они заражены секрециями организма человека, и, следовательно, о возможности наличия соответствующих патогенных микроорганизмов.

Заключение

Гемолитические стрептококки и стафилококки. Эти постоянные слизистые оболочки рта и верхних дыхательных путей также являются гигиеническими микроорганизмами. Их присутствие указывает на то, что воздушная среда и некоторые продукты смазываются дыхательной микрофлорой, которая может включать такие патогенные микроорганизмы, как стенокардия, коклюш, туберкулез и т.д., которые могут присутствовать при кашле, чихании и т.п.

Список литературы

Мудрецова-Висс, К.А. Микробиология, санитария и гигиена: учебник для вузов / К.А. Мудрецова-Висс, А.А. Кудряшова, В.П. Дедюхина. — 7-е изд. — Москва: Издательский дом «Экономическая литература», 2004.
Степаненко П.П. Микробиология молока и молочных продуктов / П. П. Степаненко = учебник для вузов. — Сергиев Посад : ООО «Все для Вас-Подмосковье», 1992 г.
Марковская Г. К. Микробиология пищевого производства [Текст] / Марковская Г. К. = Учебник. — Самара: [б. и.], 2003.