Життєдіяльність мікроорганізмів в молочних продуктах (стр. 1 )

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ІНСТИТУТ ПІСЛЯДИПЛОМНОЇ ОСВІТИ

Н. М.ШУЛЬГА, Л. А.МЛЕЧКО

ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ МІКРООРГАНІЗМІВ

В МОЛОЧНИХ ПРОДУКТАХ

К И Ї В 2010

УДК 637.113

Рецензент: , кандидат технічних наук

ЖИТТЄДІЯЛЬНІСТЬ МІКРООРГАНІЗМІВ

В МОЛОЧНИХ ПРОДУКТАХ

Навчальний посібник. - К.: ІПДО НУХТ, 2010. – 42 с.

Значний вплив на технологічні процеси у виробництві молочних продуктів справляють мікроорганізми. Їх розвиток залежить від умов, в яких вони перебувають.

У даному навчальному посібнику подані загальні відомості про вплив різних зовнішніх факторів на життєдіяльність мікроорганізмів взагалі та мікрофлору молочних продуктів зокрема. Наведена характеристика окремих категорій зовнішнього середовища, їх розподіл по групах. Показано відношення різних видів мікрофлори до фізичних, хімічних та біологічних факторів зовнішнього середовища.

Особливу увагу приділено змінам, які відбуваються у розвитку та розмноженні мікроорганізмів під дією зовнішнього середовища. Наведені приклади взаємовідносин між окремими видами мікробів закваскового походження, а також культурною та сторонньою мікрофлорою молока і молочних продуктів.

Поданий в книзі матеріал дає працівникам молочної промисловості інформацію про залежність якості молочних продуктів від впливу факторів зовнішнього середовища на мікрофлору молочних продуктів

Посібник призначений для студентів вузів, слухачів ІПДО НУХТ, фахівців молочної промисловості, працівників лабораторій.

Автори: ,

Редактор:

© ,

©

© ІПДО НУХТ, 2010

З М І С Т

	Вступ	4
1	Фізичні фактори	5
	1.1	Температура	5
		1.1.1. Відношення мікроорганізмів до низьких температур	7
		1.1.2. Відношення мікроорганізмів до високих температур	9
	1.2	Вологість	12
	1.3	Концентрація розчинених речовин	14
	1.4	Променева енергія	16
	1.5	Повітря	20
2	Хімічні фактори	22
	2.1	Склад навколишнього середовища	22
		2.1.1. Азотисті сполуки та вітаміни	22
		2.1.2. Вуглеводи	25
		2.1.3. Жир та жирні кислоти	25
		2.1.4. Мінеральні речовини	26
		2.1.5. Молочні (нативні) інгібітори	26
		2.1.6. Сторонні хімічні речовини	27
	2.2	Реакція середовища	29
	2.3	Окисно-відновний потенціал	32
3	Біологічні фактори	33
4	Мінливість мікроорганізмів	36
	Література	37

В С Т У П

Розвиток та життєдіяльність мікроорганізмів, як і інших живих організмів, залежить від середовища, в якому вони знаходяться. Кожен організм характеризується своїм обміном речовин, виявляє певні вимоги до складу та кількості продуктів харчування, по різному відноситься до впливу факторів, які його оточують ( температури, вологи, рівня активної кислотності, світла та ін.). Саме цим пояснюється те, що в південних широтах зустрічаються характерні для цих широт теплолюбні мікроорганізми, в північних - холодолюбні, в солоних водоймищах живуть солелюбні мікроби, в холодильних камерах - холодолюбні і т. д.

Зміни, які відбуваються в оточуючому середовищі, відображаються на життєдіяльності мікроорганізмів: вони можуть сприяти розвитку мікрофлори або навпаки, пригнічувати його та викликати відмирання. Під впливом навколишнього середовища можливі перетворення організмів, їх пристосування до певних факторів. За сприятливих умов спостерігається швидкий ріст та розмноження мікробів. І, навпаки, при неблагополучних для розмноження факторах розвиток сповільнюється і навіть може настати їх загибель.

Мікроорганізм і сам змінює навколишнє середовище, а саме: виділяє в нього продукти життєдіяльності та забирає необхідні для свого існування і розвитку речовини.

Успішна боротьба з небажаною мікрофлорою та ефективне використання корисних для виробництва мікроорганізмів у технологічних процесах можливі тільки при всебічному та глибокому пізнанні взаємодії мікробів з навколишнім середовищем. Для правильного використання мікрофлори у виробництві тих чи інших продуктів недостатньо вибрати активні штами, потрібно ще створити оптимальні умови для їх існування та розвитку. Знаючи вплив різних факторів на розвиток мікроорганізмів, можна використовувати їх для підсилення чи пригнічення тієї чи іншої групи мікробів, тобто керувати виробничими процесами.

Зважаючи на важливість та актуальність цієї проблеми для молочної промисловості, цей посібник присвячено висвітленню впливу різних факторів оточуючого середовища на життєдіяльність мікроорганізмів молока та молочних продуктів, як корисних, так і шкідливих.

Умови, або фактори, зовнішнього середовища, які впливають на життєдіяльність мікрофлори, можуть бути розподілені на три основні групи:

-  фізичні;

-  хімічні;

-  біологічні.

1. ФІЗИЧНІ ФАКТОРИ

До найбільш суттєвих фізичних умов оточуючого середовища, які впливають на життєдіяльність мікроорганізмів молочних продуктів, відносяться температура, вологість, концентрація розчинених речовин, наявність чи відсутність повітря, різні форми променевої енергії та ін.

1.1 Температура

Температура – один із головних факторів, який визначає життєдіяльність мікроорганізмів, інтенсивність їх розвитку та можливість існування. Вони можуть переносити досить значні коливання температури. Але для нормального існування та розвитку мікробній клітині потрібна певна температура. Кожен мікроб може розвиватися лише в певних межах температур. Для одних мікроорганізмів ці границі дуже вузькі, для інших – досить широкі та визначаються десятками градусів.

Розрізняють три температурні точки: мінімальну, оптимальну та максимальну, за яких може проявлятися життєдіяльність мікроорганізмів.

Дані температурні точки, які визначають розвиток мікроорганізмів, прийнято називати кардинальними. Ці температурні точки для розмноження мікроорганізмів можуть бути різними і коливатись в той чи інший бік для одного і того ж виду мікробів в залежності від інших умов розвитку.

Кардинальні точки росту мікроорганізмів наведені в табл. 1.

Таблиця 1

Кардинальні точки росту, 0С

Мікроорганізми	Мінімальні	Оптимальні	Максимальні
Психрофільні	0 і нижче	Нижче 20	35
Психротрофні	7 або нижче	Не	Не
Мезофільні	8-10	25-39	40-45
Термофільні	20-25	40-50	55-60

Мінімальна (найменша) – це найнижча температура, за якої ще можливий розвиток мікробів. Нижче цієї температури мікроорганізми значно знижують або припиняють свою біохімічну активність, але не гинуть, а переходять в анабіотичний стан, тобто стан спокою. Спостерігається тимчасове призупинення розвитку мікроорганізму, багато з організмів тривалий час залишаються життєздатними і при підвищенні температури вище мінімальної знову повертаються до активного життя та розмноження. Тобто, низькі температури не мають рушійної сили на мікроорганізми. За температури середовища нижче мінімальної все більше зменшується швидкість розмноження мікроорганізмів та інтенсивність життєвих процесів. В цих умовах велике значення має зниження температури навіть на 1-2 0С. За температури нижче мінімуму швидке відмирання мікробів не відбувається. Зазвичай вони ще тривалий час залишаються живими.

Мікроорганізми досить стійкі до охолодження та заморожування. Багато мікробів легко витримують заморожування, хоч значна частина клітин при цьому відмирає. Деякі види бактерій та пліснявих грибів витримують температури до мінус 252 0С (рідкого водню) і не гинуть. Дуже стійкі до низьких температур віруси. Але за низької температури все таки відбувається ряд змін, котрі можуть призвести до загибелі мікроба. Швидкість відмирання мікробів при заморожуванні залежить від виду мікроорганізму, температури заморожування, кратності заморожування та відтаювання, виду та часу зберігання продукту в замороженому стані та ін. Оскільки за низьких температур більшість мікробів не гине, а лише зупиняє свій розвиток та розмноження, то такі температурні режими в молочній промисловості придатні лише для тимчасового призупинення та сповільнення бактеріального процесу (при транспортуванні та тимчасовому зберіганні молока та молочних продуктів).

Максимальна (найбільша) - це найвища температура, за якої ще можливий ріст та розвиток мікроба. Вище максимальної температурної точки мікроорганізм гине. При перевищенні максимальної температури росту клітини відмирають. Тому в молочній промисловості для знищення шкідливої мікрофлори використовують високі температури. Висока температура, яка викликає гибель мікробної клітини, називається летальною.