Среда обитания молочнокислые бактерии: Где обитают 1.)Почвенные бактерии 2.)Молочнокислые бактерии 3.)Болезнетворные бактерии 4.)Азотфиксирующие бактерии

Содержание

Среды питательные молочнокислых бактерий — Справочник химика 21

    Микробиологические методы (для определения аминокислот, ферментов, витаминов).,Для жизнедеятельности, роста и размножения микроорганизмов необходима среда определенного химического состава. Если исключить из питательной среды хотя бы один компонент или, напротив, ввести дополнительно некоторое вещество, то микроорганизмы через некоторое время подают соответствующий сигнал. Между интенсивностью ответного сигнала и количеством введенного или исключенного вещества наблюдается определенная зависимость. Микробиологический метод основан на измерении интенсивности развития микроорганизмов в зависимости от количества определяемой аминокислоты (фермента, витамина). Все остальные вещества, необходимые для развития (роста) микроорганизмов, вводят в достаточном количестве в состав синтетической питательной среды. Последняя содержит также углевод (например, глюкозу), из которого молочнокислые бактерии образуют молочную кислоту [259—261].
[c.104]
    В связи с образованием больших количеств молочной кислоты питательная среда для молочнокислых бактерий должна быть хорошо забу-ферена. Чаще всего с этой целью добавляют карбонат кальция. На агаризованной среде со взвесью СаСОз ( меловом агаре ) образование кислоты обнаруживается по прозрачным ореолам вокруг колоний. [c.274]

    Содержание молочнокислых бактерий в 1 мл жидкости должно быть не менее 100 млн. клеток по высеву на твердую питательную среду в момент выпуска и 10 млн. клеток в период срока годности закваски. Присутствие посторонних микроорганизмов не допускается. [c.96]

    Вследствие приспособленности к существованию в кишечнике человека кишечная палочка отличается от других представителей нетипичных молочнокислых бактерий способностью вызывать брожение при 43—45°, причем сбраживать она может не только сахара, но и спирты. Поэтому в состав питательной среды, используемой для первого этапа определения коли-титра, вводится в качестве единственного источника углерода многоатомный спирт маннит.

Таким образом, сразу исключаются из учета многие, не разлагающие маннит бактерии, которые могут быть приняты за кишечную палочку при постановке анализа на лактозе или глюкозе. Посевы помещают на 24 час в термостат при температуре 44°. [c.167]

    Молочнокислые бактерии обитают на поверхности растений, в молоке, на пищевых продуктах, в кишечнике человека и животных. Они имеют много общих при -знаков, важнейшие из них следующие образуют молочную кислоту, положительно окрашиваются по Граму, обычно не образуют спор, неподвижны, кокки или палочки требовательны к источникам азота (многие не развиваются на простых синтетических средах), не образуют каталазу, которая расщепляет перекись водорода на воду и кислород. Если иа колонию молочнокислых бактерий на питательной среде нанести каплю 3%-ного раствора перекиси водорода, выделения кислорода не наблюдается. Колонии бактерий, образующих каталазу, в этих условиях покрываются пузырьками кислорода. 

[c.92]

    Использующие мальтозу молочнокислые бактерии участвуют в квашении овощей. В мелко нарезанные овощи добавляют 2—3 % соли и создают условия, исключающие свободный доступ воздуха. Начинается спонтанное молочнокислое брожение. Аналогичный процесс протекает при силосовании кормов. Предназначенная для силосования растительная масса плотно загружается в силосные башни или ямы. Чтобы повысить питательные свойства среды, добавляют мелассу, а в целях создания более благоприятных условий для молочнокислых бактерий растительную массу подкисляют. В этих условиях также протекает спонтанное молочнокислое брожение. 

[c.218]


    В создании препаратов иммобилизованных молочнокислых бактерий, способных преобразовывать яблочную кислоту в молочную, достигнут значительный прогресс [34, 69], но в настоящее время они еще практически не используются. Для применения таких препаратов не требуется истощения питательной среды и повышения ассоциируемого с ростом данной культуры продуцирования бактериоцина, что вызывает сомнения относительно последующей бактериальной активности. Основным препятствием для их использования является недолговечность колоний, а контроль жизнестойкости затруднен отсутствием информации о том, что необходимо клеткам для длительного выживания. [c.174]

    Коферменты имеют особое значение, так как многие организмы не способны их синтезировать и должны получать с пищей в виде витаминов. Многим молочнокислым бактериям, почвенным и водным бактериям, а также другим одноклеточным организмам для роста необходимы те или иные из витаминов, приведенных в табл. 6.2, или их предшественники, которые добавляют в питательную среду. 

[c.219]

    Антагонизм ряда микробов впервые наблюдал Пастер. Он вводил в питательную среду, где находилась палочка сибирской язвы, другие микроорганизмы при этих условиях палочки сибирской язвы не размножались. И. И. Мечников рекомендовал для борьбы с гнилостной микрофлорой кишечника живые молочнокислые бактерии. [c.467]

    Особенностями конструктивного метаболизма гомоферментативных молочнокислых бактерий являются слабо развитые биосинтетические способности, что выражается в большой зависимости их роста от наличия в питательной среде готовых органических веществ (аминокислоты, витамины группы В, пурины, пиримидины). В качестве источника углерода молочнокислые бактерии используют лактозу (молочный сахар) или мальтозу (растительный сахар, образующийся при гидролизе крахмала). Могут они также использовать некоторые пентозы, сахароспирты и органические кислоты. Из всех известных непатогенных прокариот молочнокислые бактерии отличаются наибольшей требовательностью к субстрату. Зависимость этих бактерий от наличия готовых органических веществ среды указывает на примитивность в целом их конструктивного метаболизма. 

[c.217]

    Часто для обозначения питательных потребностей организма пользуются терминами прототроф и ауксотроф . Прототроф не нуждается в факторах роста, ауксотроф требует добавления таких факторов в среду. Ауксотрофные формы часто являются мутантными организмами, или патогенами. Фактором роста в принципе может называться любое вешество. Например, молочнокислые бактерии нуждаются в наборе почти всех аминокислот, и в данном случае они и являются факторами роста. Но чаше ауксотрофность проявляется по витаминам (кофакторам ферментов).

Обычно источником комплекса витаминов служит дрожжевой автолизат (автолиз дрожжей проводят при температуре 50 °С с небольшим количеством толуола) с добавлением витамина В12, так как в дрожжевом автолизате его мало. Дрожжевой автолизат — это также и источник азота в виде аминокислот и полипептидов. [c.72]

    Потребность в витамине Ви для роста указанных молочнокислых бактерий пропадает при замене в питательной среде тимина на тимидин. [c.95]

    Питательн 1я среда с молочной кислотой. Применение дл закисления Питательной Среды молочнокислых бактерий основав на том , что продукт их жизнедеятельности — молочная кислот [c.114]

    Если внести засевные дрожжи в питательную среду с жизнедеятельной молочнокислой бактерией и в дальнейшем размножившиеся производственные дрожжи в сусло, то молочнокислые бактерии будут продолжать свою жизнедеятельность в суслс, что нецелесообразно. С целью уничтожения молочнокислых бактерий, закисшую питательную среду стерилизуют при 75— в течение 10—20 мин.

Простерилизованную таким образом питательную среду быстро охлаждают до необходимой температуры и вносят в нее засевные дрожжи. [c.115]

    Питательная среда с плавиковой (НР) и серной (Н2804> кислотами. Применение указанных кислот для закисления сусла Суш ествейно упрощает технологию, сокращает ее длительность и повышает в хоД Спирта, так как сахара не расходуются на размножение молочнокислых бактерий и образование молочной кислоты. [c.115]

    Хорошей питательной средой для размножения культуры молочнокислых бактерий, предназначенной для высушивания, является стерильное обезжиренное молоко с повышенным содержанием сухих веществ (до 16%), что достигается добавлением сухого молока и 0,1% лимоннокислого натрия. Засевной материал должен составлять 1% от объема среды. Процесс размножения бактерий осуществляется без аэрации при температуре 30°С в течение 12—16 ч для молочнокислых стрептококков и при 40°С в течение 6 ч для молочнокислых палочек.

Затем культуральную среду нейтрализуют 20%-ным раствором едкого натра до исходной кислотности стерильного молока. Жидкую закваску [c.123]

    При культивировании с Ba terium propioni um выход цианокобаламина составляет 1—3 мг на 1 л питательной среды. При одновременном культивировании с молочнокислыми бактериями выход повышается до 4,3 мг на [c.596]

    Дрожжи содержат много легкопереваримого белка, богаты эргостерином, легко переходящим в витамин Д витаминами А, В, Е энергично размножаются, неприхотливы к среде обитания, их можно легко выращивать на отходах сельского хозяйства и промышленности. Кормовые дрожжи в настоящее время готовят в больших количествах, размножая их на производственных отходах, в том числе растительных гидролизатах (солома, древесные отходы и т. д.). Сейчас найдены дрожжи ( andida), хорошо размножающиеся на углеводородах. Это дает возможность готовить дешевые кормовые дрожжи на отходах нефтяной промышленности. Помимо добавления в кормовой рацион сухих дрожжей, применяют дрожжевание корма.

Для этого в измельченную и увлажненную растительную массу вносят культуру дрожжей. Периодически перемешивают. Дрожжи обильно размножаются в корме, что обычно совпадает с его подкислением. Однако накопление кислот объясняется развитием молочнокислых бактерий, всегда обитающих на растительной массе. Для активного размножения дрожжей в кормах необходим ряд условий хорошо подготовленная питательная среда (измельчен-ность, влажность, температура 25—27°С, достаточная аэрация, pH среды 3,8—4,2). Дрожжевать можно лишь корма, богатые моно- и дисахаридами. В противном случае дрожжи и молочнокислые бактерии развиваться не будут. Помимо концентратов, дрожжеванию подвергают сочные корма, к которым примешивают грубые корма. 
[c.201]


    Слизи. Если же слизистое вещество имеет аморфный, бесструктурный вид и легко отделяется от поверхности прокариотной клетки, говорят о слизистых слоях, окружающих клетку. Многие компоненты капсулы выделяются в окружающую среду в виде слизи. Иногда путем встряхивания или гомогенизации бактериальной взвеси можно удалить капсулы с поверхности клеток и затем выделить слизь из питательной среды. Особенно обильное образование слизи наблюдается у многих микроорганизмов в тех случаях, когда среда содержит сахарозу. Известный пример — бактерия Leжonostos те5еп1его молочнокислых бактерий), которая быстро превращает раствор, содержащий тростниковый сахар, в декстрановый студень, за что ее на сахарных заводах называют бактерией лягушачьей икры [64]. [c.27]

    Клетки микроорганизмов проявляют также лабильность к изменению в среде концентрации водородных ионов. Давно известна следующая закономерность — бактерии более выр енно проявляют с вою физиологическую активность в средах при значениях pH выше 7,0, тогда как грибы — при pH ниже 7,0. Однако это не значит, что» отдельные микробы не будут расти и размножаться при существенных отклонениях pH. Так, молочнокислые бактерии в процессе размножения закисляют среду до pH 3,0 и ниже некоторые представители дрожжей рода andida на питательных средах с pH 8,0—10,0 способны накапливать биомассу клеток достаточно эффективно после заметной пролонгации lag- и log-фаз. В это время происходит не только адаптация к среде обитания, но и постепенное закисление. [c.376]

    Закваска (жидкая) для силосования кормов — жидкость с осадком, содержащая молочнокислые бактерии. Приготовляется из чистых, специально отселек-ционированных растительных культур, питательная среда которых обеспечивает хорошее размножение и сохранение жизнеспособности молочнокислых бактерий. [c.198]

    Слизи. Многие компоненты капсулы выделяются в окружающую среду в виде слизи. Иногда путем встряхивания или гомогенизации бактериальной взвеси можно удалить капсулы с поверхности клеток и затем выделить слизь из питательной среды. Особенно обильное образование слизи наблюдается у многих микроорганизмов в тех случаях, когда среда содержит сахарозу. Известный пример-бактерия Leu onosto mesenteroides (представитель гетероферментативных молочнокислых бактерий), которая быстро превращает раствор, содержащий тростниковый сахар, в декстрановый студень, за что ее на сахарных за- [c. 60]

    На хлебозаводах в качестве питательной среды для жидких пекарских дрожжей применяется кислый затор. Для приготовления кислого пшеничного затора применялась мука второго opra, которая заваривалась водой при температуре 90°С с последующим охлаждением до 50—54°С. При этой температуре заварка засевалась молочнокислыми бактериями Дельбрюка в количестве 10% от веса затора. Закисание протекало в течение 12 15 ч. [c.87]

    Потребность в факторах роста. Еще один отличительный признак молочнокислых бактерий-это их потребность в ростовых веществах. Ни один представитель этой группы не может расти на среде с глюкозой и солями аммония. Большинство нуждается в ряде витаминов (лактофлавине, тиамине, пантотеновой, никотиновой и фолиевой кислотах, биотине) и аминокислот, а также в пуринах и пиримидинах. Культивируют эти бактерии преимущественно на сложных средах, содержащих относительно большие количества дрожжевого экстракта, томатного сока, молочной сыворотки и даже крови. Неожиданным оказалось то, что некоторые молочнокислые бактерии (и другие организмы, осуществляющие брожение) при росте на средах, содержащих кровь, образуют цитохромы и даже, возможно, способны осуществлять фосфорилирование в дыхательной цепи. Молочнокислые бактерии не могут, следовательно, синтезировать порфирины если же порфирины добавлены в питательную среду, то некоторые из этих бактерий способны образовать соответствующие геминовые пигменты. [c.273]

    Таким образом, молочнокислые бактерии-это своего рода метаболические инвалиды , которые, вероятно в результате своей специализации (рост в молоке и других средах, богатых питательными и ростовыми веществами), утратили способность к синтезу многих метаболитов. С другой стороны, многие из них обладают способностью, которой нет у большинства других микроорганизмов они могут использовать молочный сахар (лактозу). В этом они сходны с многими кишечными бактериями (например, Es heri hia oli). Лактоза в растительном царстве, по-видимому, не встречается она образуется у млекопитающих, выделяется с молоком и соответственно с ним же поглощается. Таким образом, способность использовать лактозу можно считать приспособлением к среде, характерной для кишечника млекопитающих. Лактоза-дисахарид, который, прежде чем вступить на путь катаболизма гексоз, должен быть расщеплен  [c.273]

    Нарушения синтеза. Существуют, по-видимому, еще некоторые за-болемния, которые следует поставить в связь с нарушениями в обмене нуклеиновых кислот. Примером такого рода заболеваний может служить пернициозная анемия (злокачественное малокровие). Витамин В а, а также фолиевая кислота оказывают определенный лечебный эффект при пернициозной анемии. В настоящее время имеется ряд факторов, которые указывают на участие фолиевой кислоты (стр. 181) и витамина Bj2 (стр. 183) в биосинтезе нуклеиновых кислот. Было показано, что молочнокислые бактерии находятся в оптимальных условиях развития также и в том случае, если в питательной среде витамин Bjg замещен тимидином (тиминдезокси-рибозидом) или ТИМИНОМ. На основании этого было высказано предположение о том, что витамин Bj2 играет коферментную роль в биосинтезе тимина или тимидина. Известно далее, что фолиевая кислота усиливает синтез тимина в тканях. При недостаточности названных двух витаминов нарушается также использование гликокола, серина и муравьиной кислоты для синтеза пуриновых оснований. [c.398]

    Содержание яблочной кислоты во многих сортах красного винограда варьирует от 2 до 4 г/л. Ее концентрация зависит от размера ягод и от респирации малатов (солей яблочной кислоты) во время созревания — чем холоднее условия созревания, тем выше концентрация яблочной кислоты. При брожении значение pH обычно поднимается на 0,1-0,5 — пропорционально росту концентрации малатов в сусле. Образование двуокиси углерода при таком брожении составляет 0,33 г/г яблочной кислоты (или 0,18 л/г при 20 °С), и поэтому бочки до завершения процесса брожения не закупоривают. При этом допускается сопутствующее снижение кислотности для удаления из вина яблочной кислоты, но существует ошибочное мнение, что такое брожение препятствует последующему размножению бактерий. На практике во многих винах достаточно питательных веществ для размножения яблочно-молочнокислых и других бактерий порчи, которые завершают процесс брожения. В настоящее время значение удаления малатов, уменьшения содержания в среде питательных веществ и образования бактерицинов для предотвращения последующей бактериальной порчи вина еще не до конца ясно. [c.172]

    Известно, что яблочно-молочнокислые бактерии нуждаются в никотиновой и пантотеновой кислотах [79], а также в расщеплении аргинина, глутаминовой кислоты, гистидина и тирозина [80], на практике добавление в вино необходимых питательных веществ для усиления роста этих микроорганизмов осуществляется довольно редко. Это можно объяснить широко распространенным мнением, что исчерпание запаса питательных веществ в вине является важным фактором будущей стабильности его свойств и что добавление питательных веществ может поставить эту стабильность под угрозу. В настоящее время предпринимаются попытки (с разными результатами) получить промышленно применимые культуры микроорганизмов, выращивая их в особой питательной среде [28,30], [c. 174]

    Кефир и кумыс. Молоко представляет прекрасный питательный материал как для высших организмов, так и для микробов, и не удивительно, что оно богато микрофлорой, которая быстро развивается. При хранении в теплом месте быстро развившиеся молочнокислые бактерии сбраживают лактозу молока с образованием молочной кислоты, а создавшаяся кислая среда вызывает коагуляцию казеина молока—образуется простокваша. Для получения хорошей простокваши лучше пользоваться не естественным скисанием молока, а чистыми разводками молочнокислых бактерий. Комбинированное молочнокислое и спиртовое брожение лежит в основе приготовления диэтетических питательных напитков кефира и кумыса. [c.436]

    Значительное количество рибофлавина обнаружено у некоторых видов молочнокислых бактерий (115 у на 1 г) и маслянокислых бактерий (136у на 1 г), которые, несмотря на отсутствие способности к непосредственному биосинтезу рибофлавина, накапливают (аккумулируют) его в огромных количествах из питательной среды. Этот путь своеобразного микробиологического накопления витамина в настоящее время используется для практических целей 88. [c.400]

    Среди индивидуальных образцов и штаммов молочнокислых бактерий могут быть найдены культуры, которые требуют различных комбинаций указанных факторов роста. Если даже данное питательное вещество не является существенным для роста данного организма, оно часто способствует раннему росту. Так L. arabinosus хорошо растет без витамина Ве, но его развитие значительно ускоряется пиридоксином [95], пиридоксамином или пири-доксалом [89]. Поэтому всякая синтетическая среда, предназначенная для испытания с рядом различных образцов этих организмов, должна содержать полный на-6oip этих факторов роста или их физиологические эквиваленты. [c.173]


Где обитают кисломолочные бактерии — Кисломолочные бактерии

Лактобактерии не могут самостоятельно синтезировать аминокислоты и некоторые витамины. По этой причине их нет ни в почве, ни в воде. В естественных условиях их выделяют из содержимого кишечника человека и животных, с поверхности растений. Оптимальной средой для жизнедеятельности молочнокислых бактерий является молоко и молочные продукты. Источники питания для лактобактерий — это моно- и дисахариды. Некоторые разновидности сбраживают полисахариды, например, декстрозу. Также в качестве источника энергии эти микроорганизмы при определенных условиях используют органические кислоты: яблочную, уксусную, пировиноградную, муравьиную, фумаровую и лимонную. При отсутствии углеродсодержащих субстратов для питания могут перерабатывать аминокислоты. Молочнокислые бактерии не способны к синтезу органического азота, поэтому требовательны к его содержанию в питательной среде. Также нуждаются они в витаминах, особенно в пуриновых основаниях: биотине, тиамине, пантотеновой, фолиевой кислотах. Все формы лактобацилл устойчивы к повышенной концентрации спирта. При этом они медленнее размножаются, но дольше живут. Так, в осветленных винах молочнокислые бактерии сохраняются до 7 месяцев. Микроб является мезофильным, реже термофильным. Оптимальная температура для жизнедеятельности составляет + 25 °С… + 30 °С. При + 15 °С брожение значительно замедляется, а при + 45 °С лактобациллы перестают размножаться. Среда обитания молочнокислых бактерий может быть как кислородной, так и без доступа воздуха. Кислород им не нужен, в большинстве случаев он угнетает развитие микробов и препятствует нормальному процессу брожения.

РУБЦОВОЕ ПИЩЕВАРЕНИЕ КУРПНОГО РОГАТОГО СКОТА

У жвачных животных из всех сельскохозяйственных животных желудок самый сложный — многокамерный, разделенный на четыре отдела: рубец, сетку, книжку, первые три отдела называются преджелудками, последний- сычуг является истинным желудком.

Рубец -самый большой отдел желудка жвачных, его вместимость у крупного рогатого скота в зависимости от возраста составляет от 100 до 300 литров. Он занимает всю левую половину брюшной полости. Внутренняя ее оболочка желез не имеет, ее поверхность ороговевшая и представлена множеством сосочков, придающих шероховатость.

Сетка— представляет из себя небольшой округлый мешок. Внутренняя поверхность также не имеет желез. Слизистая оболочка представлена выступающими в виде пластинчатых складок высотой до 12 мм, образует ячейки, по внешнему виду напоминающие пчелиные соты. С рубцом, книжкой и пищеводом сетка сообщается пищеводным желобом в виде полузамкнутой трубы. Сетка у жвачных животных работает по принципу сортировального органа, пропуская в книжку только достаточно измельченный и разжиженный корм.

Отсутствие четкой границы между 1-ым отделом (рубец) и 2-ым отделом (сетка), а также свободное смешивание их содержимого позволяет объединить их в один отдел и назвать сетчатым желудком. Сетчатый желудок занимает основную часть брюшной полости и является самым тяжелым внутренним органом. Это мускулистый орган, который вмещает в себя 2/3 всего содержимого желудочно-кишечного тракта коровы.

Около половины времени, необходимого для процесса переваривания, пища находится в сетчатом желудке (20 — 48 часов из общего количества 40 — 72 часа). Рубец разделяется сильными мышечными перегородками на краниальный, дорсальный и вентральный мешки. Эти мышцы сокращаются и расслабляются с периодичностью в 50 — 60 секунд.

Внутренние стенки сетчатого желудка выстланы огромным количеством пальцевидных сосочков, которые значительно увеличивают поверхность всасывания конечного продукта желудочной ферментации (летучие жирные кислоты и аммиак).

Строение сетчатого желудка обеспечивает задерживание волокнистой части пищи на время, необходимое для ее ферментации микроорганизмами. При одновременном сокращении рубца и сетки происходит смещение сетчато-рубцовой складки и продукт пищеварения выталкивается, освобождая сетку. При этом маленькие, т.е. более плотные частицы, проходят через отверстие соединяющее сетку с книжкой, тогда как большие, но менее плотные частицы поступают снова в вентральную часть рубца. Таким образом, движение сетки играет важную роль в просеивании и сортировке частиц пищи перед тем, как они покидают сетчатый желудок.

Проглоченный животными пищевой корм попадет сначала в преддверие рубца, а потом в рубец, из которого, спустя некоторое время, вновь возвращается в ротовую полость для повторного пережевывания и тщательного смачивания слюной. Данный процесс у животных называется жвачкой. Отрыгивание пищевой массы из рубца в ротовую полость осуществляется по типу рвотного акта, при котором последовательно сокращаются сетка и диафрагма, при этом гортань у животного замыкается и открывается кардиальный сфинктер пищевода.

Книжка— лежит в правом подреберье, имеет округлую форму, с одной стороны она является продолжением сетки, с другой переходит в желудок. Книжка представляет собой слой мышечных пластин, перекрывающих друг друга. Слизистая оболочка книжки представлена складками (листочками), на концах которых располагаются короткие грубые сосочки. Пластинчатая структура книжки способствует всасыванию большого количества воды и минеральных веществ. Это предотвращает разбавление кислоты, выделяемой четвертым отделом желудка (сычугом), и обеспечивает повторное поступление минеральных веществ в слюну.

Книжка является дополнительным фильтром и измельчителем грубых кормов. Несмотря на то, что масса книжки довольно большая , она вмещает в себя только 5% от всего перевариваемого продукта. У взрослой коровы размер книжки приближается к размеру крупного арбуза.

Сычуг — является истинным желудком, имеет вытянутую форму в виде изогнутой груши, у основания — утолщенной узкий конец которого переходит в двенадцатиперстную кишку. Слизистая оболочка сычуга имеет железы. Также, как и у животных с моногастритным желудком, сычуг выделяет ферменты и соляную кислоту. Внутренние стенки сычуга выстланны множеством складок, что значительно увеличивает площадь поверхности выделяющей ферменты и соляную кислоту.

Сычуг условно разделяют на две области. Первая из них называется дном и является основным местом, где происходит выделение соляной кислоты и ферментов, активных в кислой среде.

Вторая область называется пилорической. Это место, где собирается перевариваемая масса. По мере накопления, через отверстие, соединяющее сычуг с двенадцатиперстной кишкой (привратник — pyllоrus), пищевая масса проталкивается дальше в двенадцатиперстную кишку в виде отдельных пилюлеобразных комков (болюсов).

Сычуг — является истинным желудком, имеет вытянутую форму в виде изогнутой груши, у основания — утолщенной узкий конец которого переходит в двенадцатиперстную кишку. Слизистая оболочка сычуга имеет железы. Также, как и у животных с моногастритным желудком, сычуг выделяет ферменты и соляную кислоту. Внутренние стенки сычуга выстланны множеством складок, что значительно увеличивает площадь поверхности выделяющей ферменты и соляную кислоту.

Сычуг условно разделяют на две области. Первая из них называется дном и является основным местом, где происходит выделение соляной кислоты и ферментов, активных в кислой среде.

Вторая область называется пилорической. Это место, где собирается перевариваемая масса. По мере накопления, через отверстие, соединяющее сычуг с двенадцатиперстной кишкой (привратник — pyllоrus), пищевая масса проталкивается дальше в двенадцатиперстную кишку в виде отдельных пилюлеобразных комков (болюсов).

Вход пищевода в сетчатый желудок и отверстие, соединяющее сетку с книжкой выход из сетчатого желудка, расположены сравнительно близко друг к другу. Эти отверстия соединены между собой желобом. В период, когда теленок питается молоком, этот желоб свертывается в трубку, по которой молоко поступает сразу же в сычуг, минуя сетчатый желудок, то есть пищеварение происходит по укороченному пути. Когда теленок вырастает из возраста молочного кормления, желоб открывается и перестает функционировать.

Роль процесса жевания

Основными функциями жевания в процессе пищеварения являются:

1. Перемешивание корма со слюной.

2. Дробление пищи на мелкие частицы.

3. Увеличение растворимости веществ, служащих основой питания для бактерий желудка.

4. Формирование пищевых комков, удобных для проглатывания – в форме болюсов.

Роль слюновыделения

Слюновыделение имеет несколько важнейших функций:

1. Оказывает сильное разбавляющее действие на кислоты, которые образуются в рубце в результате ферментации кормов микроорганизмами.

2. Способствует сильному увлажнению пищевых частиц, что значительно облегчает их свободное перемещение в рубец и обратно, для дополнительного дожевывания.

3. Поддерживает здоровую среду в сетчатом желудке (содержит большое количество натрия и других минеральных солей, углекислоты и фосфатов, которые ограничивают падение рН — т.е. увеличение кислотности.

4. С помощью слюны формируются пищевые комки (болюсы).

5. Слюна поставляет питательные вещества для бактерий рубца: азот в виде мочевины, а также минеральные соли, такие как натрий, хлор, фосфор и магнезия.

6. Слюна предохраняет от раздувания (тимпании), так как содержит в своем составе муцин, обладающий антивспенивающими свойствами.

Слюновыделение происходит со скоростью 120 мл/мин во время еды и около 150 мл/мин во время пережевывания жвачки. Когда корова перестает жевать, скорость выделения слюны падает до 60 мл/мин.

Интенсивность слюноотделения зависит от состава потребляемых кормов. Большее ее количество выделяется при потреблении грубых кормов в неизмельченном виде. Слюновыделение резко сокращается при приеме измельченных кормов или концентратов.

При отсутствии слюны кислотность сетчатого желудка увеличивается, что приводит к уменьшению активности микроорганизмов, потере аппетита и развитию ацидоза.

Роль жевания жвачки

При пережевывании жвачки пищевые комки (болюсы) из рубца срыгиваются в рот на дополнительное дожевывание. При жевании болюсы сдавливаются и выделяющаяся при этом жидкость и мелкие пищевые частицы немедленно проглатываются. Большие же пищевые частицы дожевываются в течение 50-60 секунд и после этого также проглатываются. Пережевывание жвачки является жизненно необходимой частью нормального пищеварительного процесса и усвоения волокнистых веществ. Основные функции пережевывания жвачки заключаются в следующем:

При пережевывании жвачки происходит увеличение слюновыделения.

Под воздействием пережевывания происходит уменьшение размеров пищевых частиц и увеличение их плотности (от этих характеристик зависит время нахождения пищевых частиц в рубце).

Пережевывание жвачки помогает отделить пищевые частицы, готовые выйти из рубца, от тех, которым необходимо больше времени для их полной ферментации.

В результате пережевывания жвачки происходит размельчение волокнистых структур, что увеличивает поверхность воздействия на них микроорганизмов, а значит их перевариваемость.

Жвачка является необходимым условием для измельчения и дальнейшего переваривания грубых кормов. Она обычно начинается вскоре после окончания приема корма, когда он в рубце подвергается размягчению и разжижению. Чаще всего руминация наступает при полном покое животных, когда они лягут.

Жвачка у животных обычно начинается через 30−70 минут после еды и протекает в строго определенном для каждого вида животных ритме. В течение суток бывает 6-10 жвачных периодов, каждый из которых продолжается по 30-60 минут.

За 5 минут преджелудки сокращаются 8-14 раз. Продолжительность механической обработки пищевого кома в виде жвачки во рту — около одной минуты. Следующая порция пищевого корма поступает в рот спустя 3−10 секунд.

Жвачный период у животных продолжается в среднем 45−50 минут, затем у животных наступает период покоя, продолжающийся у различных животных разное время, затем снова наступает период жвачки.

Здоровая корова выполняет до 40-45 тысяч жевательных движений в день.

За сутки корова таким образом пережевывает около 60 кг пищевого содержимого рубца.

Существует хороший способ определения, достаточно ли волокнистых веществ содержится в рационе стада: если в любое время дня и ночи 1/3 поголовья скота жует, это значит, что рацион составлен правильно.

Роль рубцовой микрофлоры

Наукой доказано, что за счёт ферментов микрофлоры рубца удовлетворяется до 80% потребности жвачных в энергии, 30 — 50% — в белке, в значительной мере в макро- и микроэлементах и витаминах, переваривается от 50 до 70% сырой клетчатки рациона.

В преджелудках жвачных развиваются в основном анаэробные микроорганизмы: простейшие (инфузории) и бактерии.

Состав микрофлоры рубца жвачных животных варьирует в широких пределах в зависимости от вида корма: инфузории — от 200 тыс. до 2 млн. в 1 мл, бактерии — от 100 млн. до 10 млрд. в 1 мл. Видовой состав микроорганизмов также широк: бактерий – более 200 рас, простейших – более 20 видов.

Рост и размножение одних микроорганизмов сопровождаются автолизом и отмиранием других, поэтому в рубце всегда присутствуют живые, разрушающиеся и мертвые микроорганизмы.

Видовой состав зависит от того, какой корм превалирует в рационе. При смене рациона меняется и популяция микроорганизмов. Поэтому для жвачных важное значение имеет постепенный переход от одного рациона к другому.

Простейшие рубца относятся к подтипу инфузорий, классу ресничных инфузорий, состоящему из десятка родов и множества (около 100) видов. Они попадают в преджелудки, как и многие другие микроорганизмы, с кормом и очень быстро размножаются (до 4-5 поколений в день). В 1 г содержимого рубца находится до 1 млн. инфузорий, размеры их колеблются от 20 до 200 мкм.

Инфузории играют важную биологическую роль в рубцовом пищеварении. Они подвергают корм механической обработке, используют для своего питания трудноперевариваемую клетчатку и благодаря активному движению создают своеобразную микроциркуляцию среды. Внутри инфузорий можно увидеть мельчайшие частицы корма, съеденного животным. Инфузории разрыхляют, измельчают корм, в результате чего увеличивается его поверхность, он становится более доступным для действия бактериальных ферментов. Инфузории, переваривая белки, крахмал, сахара и частично клетчатку, накапливают в своем теле полисахариды. Белок их тела имеет высокую биологическую ценность.

Из бактерий в преджелудках содержатся кокки, стрептококки, молочнокислые, целлюлозолитические и другие, которые попадают в рубец с кормом и водой и благодаря оптимальным условиям активно размножаются. Самые важные микроорганизмы рубца – целлюлозолитические. Эти бактерии расщепляют и переваривают клетчатку, что имеет большое значение для питания жвачных.

Амилолитические бактерии, в основном стрептококки, представлены в рубце многочисленной группой. Они находятся в рубце при даче различных рационов, их количество особенно возрастает при использовании зерновых, крахмалистых и сахаристых кормов.

Молочнокислые бактерии в преджелудках играют важную роль при сбраживании простых углеводов (глюкоза, мальтоза, галактоза, лактоза и сахароза). Молочнокислые бактерии имеют большое значение в молочном кормлении.

Между всеми видами микроорганизмов существует симбиотическая связь: активное размножение одних видов может стимулировать или тормозить размножение других. Так, развитие стрептококков сдерживает рост молочнокислых бактерий, и наоборот, активное размножение молочнокислых бактерий создает неблагоприятную среду для жизнедеятельности стрептококков.

Обнаружена тесная связь между химическим составом и питательностью кормового субстрата, численностью микроорганизмов рубца и продуктивностью животных.

Субстраты с высоким содержанием азота, протеина, жира, БЭВ оказывают больший стимулирующий эффект на рост и размножение микрофлоры рубца по сравнению с субстратами с меньшим содержанием указанных показателей.

Оптимальным для размножения микроорганизмов рубца кормовым субстратам характерен уксуснокислый тип брожения и рН среды ближе к нейтральной — от 6,6 до 6,9.

Менее оптимальным кормовым субстратам свойственен пропионово-масляный тип брожения и более кислый рН среды — от 6,2 до 6,5. При этом большая дополнительная нагрузка по нейтрализации рубцового содержимого ложится на слюнные железы.

Таким образом, существует прямая зависимость между количеством бактерий и инфузорий в рубцовом содержимом и продуктивностью жвачных животных. Чем больше количество микроорганизмов в рубце, тем выше уровень продуктивности животных.

Существует три взаимодействующие среды, в которых микробы размещены в рубце. Первая – это жидкая фаза, где свободно живущие микробные группы в жидкости рубца питаются растворимыми углеводами и протеином. Эта фаза составляет до 25 % микробной массы.

Вторая – это твердая фаза, где микробные группы, связанные или прикрепленные, с частицами корма переваривают нерастворимые полисахариды, такие как крахмал и волокно (клетчатку), а также менее растворимые протеины. Эта фаза может составлять до 70 % микробной массы.

В третей фазе 5 % микробов прикреплены к эпителиальным клеткам рубца или к простейшим. Кормовой рацион, скармливаемый молочной корове, влияет на количество и относительное соотношение различных микробных видов в рубце. Одна из наиболее часто встречающихся проблем в сельхозорганизациях, возникающих в управлении питанием, – это внезапные изменения в кормовых рационах жвачных животных с целью включения большего количества концентрированных кормов.

Роль желудочной ферментации

В рубце находится много различных видов бактерий и простейших. Грибковые также являются частью нормальной популяции микроорганизмов рубца. Тип кормов потребляемых коровой, определяет, какой вид бактерий доминирует в желудке, а те, в свою очередь определяют количество и пропорцию выделяемых летучих жирных кислот, которые используются коровой в качестве источника энергии.

Среда рубца является благоприятной для роста микроорганизмов. РН (кислотность) находится в пределах от 5,5 до 7,0; температура колеблется от 39° до 40°, что является оптимальным условием для многих ферментов. Кислород, который токсичен для многих видов бактерий, в рубце почти отсутствует. Имеется достаточно пищи, которая поступает болee или менее постоянно. Конечные продукты ферментации — летучие жирные кислоты и аммиак — всасываются стенками рубца.

Численность бактерий, находящихся в рубце, в течении дня изменяется прямо пропорционально количеству энергии, доступной для микробов, которая, в свою очередь, прямо пропорциональна количеству энергии, полученной через корма.

Ферментативные процессы в рубце дают корове следующие преимущества:

I. Возможность получения энергии из сложных углеводов, содержащихся в клетчатке и в волокнистых структурах растений.

II. Возможность компенсирования белковой и азотной недостаточности.

III. Микроорганизмы рубца обладают способностью использовать небелковый азот для образования белка собственных клеток, который затем используется животным для образования молочного белка.

IV. Синтез витаминов группы В и витамина К. В большинстве случаев, при нормальном функционировании рубца, организм коровы способен обеспечить собственные потребности в этих витаминах.

V. Нейтрализация некоторых токсических веществ в кормах.

Однако, наряду с положительными, существуют и отрицательные стороны желудочной ферментации. К таким относятся:

Ферментация углеводов сопровождается потерей энергии в виде выделяемых газов (метан, углекислый газ).

Белок высокой питательной ценности частично разрушается с возможной потерей азота в форме аммиака. Дело в том, что бактерии не способны (из-за недостатка энергии) использовать весь образовавшийся при ферментации белков аммиак для построения белка собственных клеток. Лишний аммиак всасывается через стенки рубца в кровь, а затем выделяется с мочой в виде мочевины.

Образование газов в рубцеВ процессе сбраживания корма в рубце, кроме летучих жирных кислот, образуются газы (углекислый газ, метан, водород, азот, сероводород) и очень незначительное количество кислорода.

Количество и состав образующихся в рубце газов непостоянны и зависят как от содержащихся в рационе кормов, возраста животнного, температуры внешней среды, так и от многих других причин.

По некоторым данным у крупных животных за сутки образуется до 1000 л газов при употреблении легкосбраживаемых и сочных кормов, особенно бобовых культур, что может привести к острому вздутию рубца (тимпании).

Образующиеся в рубце газы удаляются из организма, главным образом, при отрыгивании корма во время жвачки. Значительная их часть всасывается в рубце, переносится кровью в легкие, через которые удаляются с выдыхаемым воздухом.

В большей степени удаляется через легкие углекислый газ, и в меньшей метан. Некоторая часть газов используется микроорганизмами для дальнейших биохимических и синтетических процессов.

Механизм расщепления клетчатки

Клетчатка — сложный полисахарид. Она составляет основную массу корма у сельскохозяйственных животных. В растительных кормах ее содержится до 40-50%.

В пищеварительных соках животных нет ферментов, переваривающих клетчатку, однако в преджелудках жвачных расщепляется 60-70 % перевариваемой клетчатки под действием целлюлозолитических бактерий.

Клетчатка имеет большое физиологическое значение для жвачных не только как источник энергии, но и как фактор, обеспечивающий нормальную моторику преджелудков. Ферменты бактерий расщепляют клетчатку (сложный полисахарид) до более простых форм: вначале до дисахарида целлюбиозы, а затем до моносахарида глюкозы. Продукты расщепления клетчатки в рубце подвергаются различным видам брожений.

Механизм расщепления крахмала

В рубце жвачных крахмал легко сбраживается с образованием летучих и нелетучих жирных кислот. Расщепляют крахмал бактерии и инфузории. Последние переваривают крахмал, захватывая его зерна. Бактерии воздействуют на крахмал с поверхности. Бактерии и инфузории, расщепляя крахмал, накапливают внутриклеточный полисахарид гликоген, а также амилопектин, который медленно и длительно сбраживается, что способствует сохранению постоянства биохимических условий в рубце и предупреждает возникновение интенсивного брожения при поступлении свежего корма.

Простые сахара (дисахариды и моносахариды) всегда содержатся в траве и других кормах, а также образуются в рубце как промежуточный продукт ферментации при расщеплении клетчатки и гемицеллюлозы.

При сбраживании сахаров появляются молочная, уксусная, пропионовая и масляная кислоты. Интенсивность бродильных процессов очень велика, за сутки в рубце образуется до 4 л летучих жирных кислот (ЛЖК).

Летучие жирные кислоты, образующиеся в рубце, почти полностью всасываются в преджелудках. В свободном состоянии они усваиваются лучше, чем их соли. Всосавшиеся ЛЖК используются организмом жвачных в качестве главного источника энергии и как исходные компоненты в различных ассимиляторных процессах: они служат одним из источников образования жира.

Механизм расщепления белков

В рубце жвачных под действием протеолитических ферментов микроорганизмов растительные белки корма расщепляются до пептидов, аминокислот, а затем до аммиака. Микроорганизмы рубца могут использовать не только белок, но и не белковые азотистые вещества.

В процессе жизнедеятельности микроорганизмы синтезируют белки своего тела. Из аммиака и продуктов расщепления углеводов корма микроорганизмы синтезируют более полноценный белок, в состав которого входят все заменимые и незаменимые аминокислоты.

Продвигаясь вместе с кормовой массой по пищеварительному тракту микроорганизмы перевариваются и используются организмом животного, доставляя ему более полноценный белок по сравнению с тем, который был получен с кормом. За счет микроорганизмов жвачные получают за сутки около 100 г полноценного белка.

В связи с этим бытует мнение, что жвачные менее чувствительны к недостатку аминокислот в рационе. Действительно, аминокислот, синтезируемых рубцовой микрофлорой, достаточно, чтобы удовлетворить потребность животных со средней и низкой продуктивностью при нормальных условиях кормления.

Но этого количества аминокислот не достаточно, чтобы обеспечить нормальный рост и развитие молодняка или высокую продуктивность коров. При этом степень синтеза различных аминокислот неодинакова.

Механизм расщепления жиров

Также в рубце жвачных происходит превращение липидов корма. В состав липидов входят: моно- и дигалактозилглицериды, фосфолипиды, триглицериды, стеролы, стерольные эфиры, воск и свободные жирные кислоты.

Бактерии рубца играют важную роль в метаболизме жира. Отмечено, что в кишечник поступает липидов больше, чем их содержится в корме. Это объясняется тем, что значительная часть липидов, поступающих в кишечник, приходится на липиды микроорганизмов, роль которых в гидрогенезации ненасыщенных жирных кислот, гидролизе липидов и их синтезе из нелипидных компонентов весьма велика.

Под действием бактериальных липаз жиры растений гидролизуются, при этом освобождаются ненасыщенные жирные кислоты, которые гидрогенизируются. При низкой скорости липолиза снижается интенсивность гидрогенезации.

Бактериальные липазы расщепляют стеролы, метиловые и этиловые эфиры, высокомолекулярных жирных кислот, галактозилглицеролы, лецитин и лизолецитин, а образовавшиеся в процессе гидролиза продукты разрушаются с выделением главным образом пропионовой кислоты.

Механизм синтеза витаминов

В процессе жизнедеятельности микроорганизмы рубца синтезируют и витамины группы В: рибофлавин (В2), тиамин (В1), никотиновую, (В5) фолиевую (В9), пантотеновую кислоты (В3), биотин (Н), пиридоксин (В6), цианокобаламин (В12), а также жирорастворимый витамин К (филлохинон).

Поэтому взрослые жвачные при сбалансированном кормлении не нуждаются в добавлении этих витаминов в рацион, но молодняк, у которого рубец еще не функционирует, должен получать их с кормом.

Установлена следующая закономерность синтеза витаминов. Если увеличивают количество витаминов в корме, то объем синтеза их в рубце уменьшается.

Синтез витаминов зависит также от наличия необходимых предшественников, например кобальта для синтеза цианокобаламина.

Явления, происходящие в рубце

В рубце — грубые корма длиной 1,5-3 см, при этом они задерживаются на плаву в верхней части (особенно трубчатые части), создают сплошное покрывало, именуемое «подстилкой», «матом», «плотом». Сильные мускулистые стенки рубца периодически встряхивают содержимое, тем самым верхняя часть сбивается в более плотную массу «мат», а все остальное перемешивается, что помогает мелким кусочкам «крекера» (частицы грубого корма) распадаться, становиться разбухшими от влаги, ферментироваться и падать в щи с продвижением к сетке. Роль «мата» в жизни коровы

От того сформировала корова свой «мат» или нет, будет зависеть возникновение ацидоза рубца. В основном в хозяйствах роковую роль играют переизмельченные силоса из кукурузы и трав.

Важным свойством «мата» является способность задерживать концентрированные корма на своей поверхности и внутри для более продолжительной подготовки (набухания) под действием рубцовой жидкости и лучшей переваримости их в кишечнике. В случаях, когда вместе с кукурузным силосом проходят транзитом частички раздробленного зерна (обнаруживаются в фекалиях), это говорит о том, что у коровы не сформирован «мат», что у коровы ацидоз, что переваримость грубых кормов снизилась (с 67 до 40 % и менее), и что хозяйство несет невосполнимые экономические потери.

Незаменимым свойством «мата» (длинноволокнистой клетчатки) является и то, что только он единственный влияет на скорость освобождения содержимого желудка или прохождения его по пищеварительному тракту. От этого зависят обороты (пропускная способность) рубца. Все это основано на способности клетчатки, внутри пищеварительного тракта набухать, увеличивать вязкость и, тем самым, ускорять или замедлять прохождение его содержимого (химуса).

На набухание клетчатки оказывает влияние количество слюны, поступающей в рубец, и время нахождения клетчатки в рубце.

В тех сельхозорганизациях, где используются переизмельченные объемистые корма (а они тоже содержат достаточное количество клетчатки), время нахождения их в рубце коровы непродолжительное, кроме того, слюны выделяется в 2 раза меньше из-за ослабления жвачки. Следовательно, клетчатка не набухает, а значит, перестает выполнять роль регулятора скорости перемещения химуса. Как правило, при ацидозах фекалии становятся более жидкими. Сопутствующим фактором в этом случае является дополнительный вынос из организма питательных веществ и микроэлементов в силу быстрого прохождения по пищеварительному тракту переваренных питательных веществ других кормов рациона, что затрудняет их абсорбцию эпителием кишечника.

Однако при больших, превышающих физиологические нормы, дачах длинноволокнистой клетчатки происходит замедление освобождения ЖКТ. Количество оборотов рубца уменьшается, снижается потребление рациона, а следовательно, и продуктивность. Важно обратить Ваше внимание и на тот факт, что «мат» является благоприятной средой обитания бактерий и инфузорий, ферментирующих клетчатку.

Кислотность содержимого рубца

Кислотность рубца является одним из наиболее изменяющихся факторов, который может оказывать воздействие на микробную популяцию и уровни произведенных ЛЖК.

Бактерии, способные переваривать клетчатку, наиболее активны при кислотности в пределах 6,2 — 6,8. Бактерии, переваривающие крахмалы, предпочитают более кислую среду (pH – 5,4 — 6,2).

Количество определенных видов простейших может быть значительно снижено при кислотности 5,5. Чтобы приспособиться ко всем этим требованиям, обычная технология кормления должна поддерживать диапазон кислотности в пределах 6,2 — 6,7.

 

Главный вывод для практиков!

 

Необходимо всегда помнить, что в действительности «кормим» рубцовую микрофлору, поэтому следует выполнять ее требования. Кормовой рацион необходимо менять постепенно, чтобы у микроорганизмов было достаточно времени адаптироваться к другим условиям. Каждое изменение кормового рациона выгодно для одних и невыгодно для других микроорганизмов и всегда временно занижает образование питательных веществ, а тем самым, и молочную продуктивность. В этом месте хочется вспомнить те сельхозорганизации, которые меняют рацион несколько раз в день по так называемой системе: завтрак, обед и ужин, а не кормосмесь. Отсюда и условия для микроорганизмов рубца в течение суток меняются трехкратно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вокруг каждого человека существует индивидуальное облако из микробов

Облако из нескольких тысяч видов бактерий постоянно окружает каждого человека и продолжает «висеть» в воздухе в течение четырех часов даже после того, как человек это место покинул. О том, как микробное облако может помочь установить личность его носителя, рассказывает отдел науки «Газеты.Ru».

На поверхности тела любого человека, а также внутри него постоянно обитают около 100 трлн микроорганизмов, которые выполняют различные задачи:

обеспечивают функционирование иммунной и пищеварительной систем, помогают усваивать питательные вещества, гарантируют устойчивость организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды.

В 2007 году в США был запущен проект под названием «Микробиом человека» (Human Microbiome Project), целью которого является всестороннее изучение микроорганизмов, живущих в тесном контакте с людьми. В рамках проекта у более чем 200 здоровых мужчин и женщин были взяты образцы микроорганизмов, обитающих на разных частях тела и в разных внутренних органах. Выяснилось, что человеческое тело является носителем более 10 тыс. видов бактерий, подавляющее большинство которых оказались либо просто безвредными, либо полезными.

Впрочем, болезнетворные микробы также обнаружились: например, в носу 30% участников эксперимента был найден резистентный золотистый стафилококк, способный спровоцировать в организме с ослабленным иммунитетом двустороннюю пневмонию. Результаты работы исследователей публиковались на протяжении нескольких лет в самых престижных научных журналах: Science, PLOS Biology и Genome Biology. В 2009 году отдел науки также рассказывал о том, что ученым удалось составить «карту», показывающую места обитания разных видов микробов на теле человека. Работа, о которой шла речь, продемонстрировала, что

самой богатой фауной обладают волосы, ноздри, слуховые проходы, нижняя часть кишечника, ладони и ступни, а наименее разнообразной — полость рта.

Группа американских ученых под руководством Джеймса Мидоу из Орегонского университета решила выяснить, какие бактерии обитают не непосредственно на теле человека, а вокруг него. В двух экспериментах (которые проводились 5–7 декабря 2012 года и 22 апреля — 3 мая 2013 года) приняли участие 11 человек (трое в первом эксперименте и восемь во втором) в возрасте от 20 до 32 лет без хронических заболеваний. Испытуемые не принимали лекарственных препаратов в течение четырех месяцев перед экспериментами.

Во время опытов каждый человек находился в помещении, воздух в котором был не дезинфицирован, но пропущен через очистные установки, причем циркуляция воздуха поддерживалась при помощи системы кондиционирования (в ходе первого эксперимента в комнату запускался воздух из соседних помещений, в ходе второго — с улицы. Оба раза воздушные потоки также проходили через легкую очистку). Температура в комнате поддерживалась на уровне 22–24°C, а влажность составляла 25–45%. Во время первого эксперимента каждый человек находился в помещении один в течение 240 минут, а после небольшого перерыва — еще 120 минут. В ходе второго опыта люди заходили в комнату три раза и каждый раз были там на протяжении полутора часов.

Каждый раз, когда люди покидали помещение, ученые входили туда в стерильной одежде и брали пробы воздуха и пыли с поверхности стен и мебели.

Всего было собрано 312 проб, в которых исследователи смогли идентифицировать несколько тысяч видов бактерий и более 14 млн их разных комбинаций.

Целью первого опыта — кстати, во время него комната делилась на две части перегородкой — было определить, а оставляет ли вообще человек за собой «микробный» след и, если оставляет, сколько времени этот след сохраняется в воздухе после того, как человек покинул помещение. Результаты проб воздуха и пыли показали:

каждый из нас окружен своеобразным «облаком» из микроорганизмов, которое остается в комнате с циркулирующим (а не стоячим!) воздухом минимум в течение четырех часов после того, как мы вышли из помещения.

Основными бактериями, из которых состояли «облака», были стафилококки, стрептококки, молочнокислые бактерии, пропионовокислые бактерии, пептострептококки, бифидобактерии и другие. Ученые заметили, что по составу «следа» из микроорганизмов можно было определить пол человека, который этот след оставил: за единственной женщиной тянулся след с повышенным содержанием лактобактерий.

Именно поэтому и был проведен второй опыт, целью которого стало выяснение того, насколько каждое «облако» индивидуально. В результате

исследователям в каждом из восьми случаев удалось верно соотнести след из микробов с оставившим его участником.

Ученые подчеркивают: бактерии в воздухе содержались одни и те же — они характерны для всех людей, — но вот их соотношение было абсолютно разным. Ведущий автор исследования Джеймс Мидоу комментирует: «Мы, конечно, ожидали, что «микробное облако» можно будет обнаружить. Но мы были очень удивлены, увидев, что его анализ позволяет установить личность человека».

Специалисты утверждают, что полученные ими выводы могут помочь в работе не только врачам, но и криминалистам. Впрочем, для этого эксперименты необходимо продолжить, так как исследователи пока не уверены, что им удастся выделить облако микробов конкретного человека в том случае, если он будет окружен другими людьми. Подробнее с текстом исследования можно ознакомиться в журнале PeerJ.

Тайная жизнь в вине | «Винная карта»

Тайная жизнь в вине

Они не думают, они просто живут! Они — всего лишь одноклеточные. Но в их крошечных «тельцах» сосредоточены мощнейшие ферментные системы, которые позволяют использовать в пищу самые разные органические вещества и приспосабливаться к самым сложным условиям существования. Виноградный сок никогда не стал бы вином, если бы не они, самые главные действующие лица в виноделии — дрожжи и бактерии.


Бактерии — очень древние существа, у них даже нет ядра. Минимальные размеры их клеток — 0,5 мкм. Поэтому при розливе, чтобы защитить вино, применяют так называемую «стерилизующую фильтрацию». Размер «ячеек» в таком фильтре чуть меньше размера бактериальной клетки — 0,45 мкм. Дрожжи — крупнее и совершеннее. Это ядерные организмы и их размеры в среднем 3 — 7 мкм.

Микроорганизмы умеют размножаться с потрясающей скоростью. Например, популяция уксуснокислых бактерий удваивается каждые 30 минут. Потомство одной клетки через 12 часов составит 17 млн особей!

Это если никто и ничто не мешает. Но, к нашему счастью, такому темпу размножения препятствует многое.

 

Как трудно жить на свете!

Микроорганизмы очень чувствительны к кислотности — к рН вина. Большинство из них не любит слишком кислотную среду. Поэтому низкокислотные вина с рН выше 3,7 наиболее уязвимы. Нужно больше серы, чтобы защитить их в процессе производства и хранения.

Температура тоже важна. Если слишком холодно, то процессы жизнедеятельности настолько замедляются, что на размножение уже не остается сил. Поэтому, если виноделы хотят настоять сусло на мезге до брожения, чтобы извлечь антоцианы (пигменты) и ароматические вещества, но не извлекать танины, приходится существенно снижать температуру. Желательно до 5 — 7 градусов, чтобы на время затормозить развитие микрофлоры.

Еще мешает гидростатическое давление. Это когда среда обитания содержит слишком большую концентрацию какого-нибудь вещества. Например, сахаров при производстве ботритизированных вин или вин позднего сбора. Дрожжи в такой среде едва живы — очень сложно противостоять давлению окружающей жидкости. Их клетки изменяют форму, становятся мельче и съеживаются, как-бы «подсыхают».

Поэтому брожение многопутониевых вин в Токае или Vinsanto может идти годами.

 

Каждому свое

Микроорганизмы по-разному относятся к наличию кислорода.

Те из них, которые жить без него не могут, называются строгими или облигатными аэробами. К таким относятся уксуснокислые бактерии.

А молочнокислым бактериям кислород не нужен, хотя, в отличие от строгих анаэробов, он не является для них ядом.

Дрожжи — универсалы. Их называют факультативными анаэробами — они умеют «переключать» обмен и жить в кислородной или бескислородной среде. Но подходящие внешние условия — это только полдела! В микромире есть еще и жесточайшая конкуренция. Его обитатели талантливо умеют вредить и портить жизнь друг другу.

 

«Химическое» оружие

Самый простой способ завоевать жизненное пространство — синтезировать антибиотики (греч. anti — «против», bios — «жизнь»). Например, представители рода Penicillium вырабатывают пенициллин. А другой деятель грибного сообщества — Botrytis cinerea — производит ботритицин, чем существенно осложняет жизнь дрожжам при сбраживании сусла из ботритизированных ягод.

Бактерии тоже умеют постоять за себя. Молочнокислые бактерии защищаются орнитином. Поэтому многие виноделы считают, что после проведения яблочно-молочного брожения вино получает дополнительную защиту. А еще можно отравить жизнь соседям продуктами своей жизнедеятельности. Уксуснокислые бактерии, производя уксусную кислоту, существенно ограничивают количество конкурентов за пищевые ресурсы.

 

Глюкоза — вкусно, питательно, универсально

Кроме активной конкуренции с применением «химического» оружия, существует еще «пассивная». Когда микроорганизмы претендуют на один и тот же вид пищи (рис. 1).

Например, глюкоза нравится всем существам на Земле. Но в сусле дрожжи производят из нее этиловый спирт, а молочнокислые бактерии — молочную и уксусную кислоты. Поэтому в начале брожения дрожжам дают «фору» — добавляют серу. Тем самым подавляя активность молочнокислых бактерий, которые более чувствительны к сернистым соединениям, чем грибки. Когда конкуренты обезврежены, дрожжи спокойно завоевывают жизненное пространство и приступают к созданию вина.

 

Дрожжи — соавторы вина

Строго говоря, «дрожжи» — это собирательное понятие, которое включает организмы, относящиеся к трем разным семействам (рис. 2).  

Но, так как у них очень много общего, ученые решили объединить их под одним собирательным названием.

Количество дрожжей огромно. Как-то подсчитали, что в Бордо на виноградниках и винодельнях живут дрожжи, относящиеся к 11 родам, 28 видам и 2023 штаммам (причем, не все умеют производить спирт!).

И каждый из них, попадая в бродильный чан, живет своей жизнью и производит собственные вторичные продукты обмена — альдегиды, кислоты, спирты, эфиры, кетоны, ароматические соединения.  

В сусле каждый вид и штамм по-разному реагирует на все возрастающую концентрацию спирта в процессе брожения. Для некоторых 2 — 3 % спирта — это фатальная доза, и процесс продолжают более удачливые соплеменники. Вот так, сменяя друг друга на «боевом посту», дрожжи создают вино.  

 

Главные сладкоежки

Самые большие любители сахаров среди дрожжей — представители рода Sacсharomyces. В виноделии используют около 20 видов этого рода. Общее у них одно — они очень любят глюкозу и прежде всего используют именно ее в качестве пищи. Как ни странно, их почти нет на винограднике. Скорее, с ними можно встретиться на винодельне. Причем, чем южнее расположено хозяйство, тем большее количество сахара могут переработать местные сладкоежки. Особенно талантливые — Sacсharomyces oviformis. Они хорошо переносят высокие концентрации этанола и завершают брожение. При наличии сахаров могут произвести до 18 — 19 % спирта! Так работает естественный отбор — нужно приспосабливаться, если сусло, которое тебе предлагают для жизни из года в год, слишком сахаристое.

 

Синица в руках

Но не все виноделы хотят и могут позволить себе сотрудничать с «дикими» дрожжами. Трудно сказать, какое дрожжевое сообщество окажется в чане. Туда могут попасть очень нежелательные гости, которые дадут неприятные тона в вине, или будут активно мешать работать Sacсharomyces. Поэтому, если нужна гарантия, особенно на больших производствах, используют специально выведенную чистую культуру дрожжей. Сейчас существует неимоверное количество таких культур. Для белых, для красных, для кислотных, для сахаристых сусел. Есть культуры для проведения брожения при температуре 10 — 12 градусов или термостойкие — они умеют работать при 30 — 32 градусах.

Дрожжи, которые вырабатывают больше глицерина, добавляют вину округлости и маслянистости. Есть культуры, которые дают вполне определенные ароматы, например, апельсиновой корочки. Не так давно на рынке появилась культура «расточительных» дрожжей, которые для производства 1 % спирта тратят не как все около 17 г сахара, а 20 — 21 г! Это удобно, если сахаристость сусла зашкаливает.

В продаже стали появляться культуры, родоначальниками которых были дрожжевые клетки, взятые с очень знаменитых бургундских виноградников. И прочие, прочие, прочие… Но одна культура — это один и тот же набор вторичных продуктов, которые обогащают вино. Поэтому, чтобы хоть как-то приблизиться к «дикому» разнообразию, микробиологи создают альянсы разных культур дрожжей. Их специально подбирают друг к другу, как для космического путешествия — чтобы не враждовали, и не портили жизнь окружающим. Ведь они это могут!

 

Побеждает сильнейший

Трудно поверить, что в популяции дрожжей есть иерархическое разделение по «психотипам». Среди них встречаются «киллеры» (Killer), попадаются «нейтральные» (Neutral), и едва выживают «чувствительные» (Sensitive). «Чувствительных» угнетают буквально все. «Нейтральные» сохраняют нейтралитет — сами никого не обижают и их никто не трогает. Самые агрессивные — «киллеры». Именно их берут как «производителей» при разведении чистой культуры дрожжей. Они, по сценарию винодела, должны быстро завоевать пространство сусла и не дать размножиться «диким» формам.

 

Где родился, там и пригодился

Культура дрожжей — это очень удобно и надежно. Правда, есть очень большое но. В разных частях света с помощью одинаковых культур на одинаковом оборудовании из международных сортов винограда по похожим рецептам создаются вина-близнецы. Иногда просто невозможно определить даже страну производства.

Поэтому ширится движение приверженцев органического виноделия и биодинамистов. Они восстанавливают биоценозы, не применяют органические фунгициды — расширяют дрожжевое аутентичное сообщество, члены которого дадут вину уникальные терруарные характеристики. А самые продвинутые виноделы выращивают такие культуры у себя на винодельне из дрожжевых представителей своего терруара.

 

Дышать или бродить, вот в чем вопрос

Дрожжи — довольно независимые, самостоятельные и очень организованные существа. Они обладают совершенным ферментативным аппаратом и могут приспособиться к разным условиям обитания — с кислородом или без него.

Клетки, которым в чане достался кислород, переходят на самый экономичный путь развития — они используют «аэробное дыхание». Биохимический процесс, при котором энергия, скрытая в молекуле глюкозы, очень эффективно используется клетками, и ее хватает для размножения и быстрого роста колонии. Это важно — нужно быстро завоевать пищевые ресурсы, пока конкуренты не спохватились.

Все бы ничего, и можно порадоваться за дрожжи, но вся проблема в том, что при «дыхании» сахара утилизируются практически полностью — до углекислого газа и воды. А спирт не производится! Значит нужно перекрыть кислород. И тогда дрожжи «вспомнят» свое далекое прошлое, когда на Земле еще не было кислорода, а жизнь уже была. Тогда пользовались менее эффективным способом добывания энергии — брожением (рис. 3).

Действительно, этиловый спирт, который является конечным продуктом брожения, содержит еще много потенциальной энергии. Не зря же калорийность 100 мл сухого вина — около 75 Ккал.

 

Правила игры

Присутствие кислорода кардинально меняет количество и качество вторичных продуктов, которые образуются при производстве вина.

Например, при активных открытых ремонтажах (рис. 4) образуется гораздо больше высших спиртов с более крупными молекулами — амилового, бутилового, пропилового, ароматических спиртов и др. Они входят в состав «сивушного масла».

Еще кислород провоцирует появление самых разных альдегидов. Так что очень важно знать меру, чтобы не получить излишне грубые «рустикальные» тона в вине. Но незначительное количество высших спиртов не повредит и будет служить основой для образования «тяжелых» эфиров. Они будут обнаруживать себя не сразу, а постепенно, показывая свой лик в бокале.

 

Чем теплее — тем быстрее

Температура — еще один важный фактор. Зная характеристики сусла, энолог сознательно выбирает параметры брожения, чтобы получить желаемую стилистику вина (рис. 5).

Чем выше температура, тем быстрее пройдет брожение. Но дрожжам очень некомфортно жить и творить при высокой температуре (30 — 32 градуса) и отсутствии кислорода. В таких условиях образуется больше летучих кислот. Это можно использовать при создании вин типа «фруктовая корзина». Эфиры на базе летучих кислот как раз обладают активными фруктовыми ароматами. Высокая температура провоцирует слишком активное брожение. Это выгодно с точки зрения экономии энергии, быстрее освобождаются емкости для брожения, выше экстракция полифенолов. Правда, есть и минусы. Из 1 литра бродящего сусла выделяется до 50 л углекислого газа, а вместе с ним уносятся легкие ароматические вещества. Поэтому при производстве элитных вин виноделы стараются не ускорять брожение, поднимая температуру, особенно если работают «дикие» дрожжи. Грибное сообщество спокойно живет в комфортных условиях, успевает адаптироваться к постоянным изменениям в среде обитания и производит массу разнообразных вторичных продуктов. А значит, и вино заиграет в бокале новыми красками.

 

Молочнокислые бактерии тоже сладкоежки

Брожение бывает не только спиртовым. Этот термин биохимики используют применительно ко многим бескислородным процессам. Время вспомнить еще одно действующее лицо, которое может кардинально повлиять на качество вина — молочнокислые бактерии (рис. 6).

Это большая группа микроорганизмов, которые могут жить в самых разных питательных средах. Но больше всего они любят глюкозу. После ее переработки образуется молочная кислота в комплекте с уксусной. Вино приобретает ярко выраженные молочнокислые тона. Этот совсем нежелательный в виноделии процесс носит название молочнокислого скисания и является болезнью вина.

 

К сожалению, это не единственная напасть, которую может вызвать эта группа бактерий. В результате всегда возрастает летучая кислотность, появляются тона квашенной капусты, маринада, иногда «мышиные» тона.

Но, поговорим о хорошем. Они могут приносить и пользу.

 

Всему свое время

Во время спиртового брожения молочнокислые бактерии ведут себя тихо и стараются выжить рядом с активными в этот период дрожжами. Но, как только грибки переработали весь сахар (глюкозу и фруктозу) и стали осадком на дне чана, настает их время. Начинается единственный желательный в виноделии процесс с участием молочнокислых бактерий — яблочно-молочное брожение. Оно же ЯМБ, оно же малолактика, или биологическое кислотопонижение, или малолактическая ферментация.

 

Вечная классика

Раньше по классическим винодельческим канонам считалось, что нельзя допускать одновременное прохождение ЯМБ и спиртового брожения. Как раз по причине конкуренции микроорганизмов за обладание сахарами, чтобы не повышать летучую кислотность и не плодить неприятные, портящие вино соединения.

Но, когда спиртовое брожение прошло, и в сусле сахаров уже нет, бактериям ничего другого не остается, как использовать в качестве источника углерода яблочную кислоту. «Зеленая» на вкус яблочная кислота в обменных биохимических реакциях трансформируется в более мягкую и менее активную молочную кислоту (рис. 7).

Иногда ЯМБ не начинается из-за слишком кислотного сусла или низкой температуры. Интересно, что при рН сусла 3 — 3,2 бактерии работают очень чисто и кроме молочной кислоты практически ничего не производят. А вот если сусло малокислотное, особенно в «хорошие» годы, у молочнокислых бактерий работают другие ферментные системы, и они начинают употреблять в пищу остаточные сахара, или другие компоненты сусла. При этом повышается уровень летучих кислот.

 

Главное — финал

Окончание малолактики всегда очень тщательно отслеживается виноделами. Потому что, как только кончилась яблочная кислота, бактерии перестроятся на другую еду и вино пострадает. Если им приглянулась лимонная кислота, то, кроме уксусной кислоты, образуется кетон — диацетил. В микродозах он дает приятные молочно-хлебно-ореховые тона. Но в больших количествах это вещество может напоминать о «мышках», «коровках», появляются тона окисленности.

В красном виноделии малолактическая ферментация проводится всегда. За исключением тех случаев, когда кислотность вина была потеряна в жарком климате и каждый грамм кислоты на счету. У белых вин этот процесс проводится гораздо реже, обычно при бочковой выдержке. В белом виноделии освежающая кислотность просто необходима.

 

Модернизм тоже в моде

Классический подход к ЯМБ проповедуется большинством виноделов. Но на крупных производствах, где нужна стабильность, не так давно стали применять коинокуляцию. То есть, появилась культура молочнокислых бактерий, которая вносится в сусло прямо в процессе алкогольного брожения. Эти «правильно воспитанные» бактерии не конфликтуют с дрожжами, не употребляют в пищу сахара и лимонную кислоту, а тихо и послушно «жуют» яблочную, почти не образуя летучих кислот. Такой процесс — «два в одном» — существенно ускоряет производство и снижает издержки. А потеря вкусовых и ароматических нюансов… Для вин массового производства это не так уж и важно.

 

Кислотный лик Acetobacter

А теперь вспомним о существах, которые всегда считались нежелательными гостями в вине. Это уксуснокислые бактерии — род Acetobacter, который объединяет 12 видов (рис. 8).

Им для жизни обязательно нужен кислород! Они строгие аэробы. Поэтому самый действенный способ бороться с ними — отлучить от кислорода. Отсюда и применение инертного и углекислого газа при сборе урожая и в самом процессе производства. И обязательные доливки вина в бочку, чтобы избежать появления надвинного кислородного пространства.

Что бы они не употребляли в пищу, обязательным компонентом вторичных продуктов всегда будет уксусная кислота — главная летучая кислота в вине. Весь вопрос в количестве. Это соединение присутствует в вине и обязательно образуется в процессе брожения — дрожжами. В подпороговом уровне уксусная кислота не распознается нашими рецепторами и вносит свою лепту в формирование букета. Вместе с этиловым спиртом и другими летучими кислотами она участвует в образовании легких «фруктовых» эфиров.

 

Лак, уксус и другие неприятности

Но, когда за дело берутся не дрожжи, а уксуснокислые бактерии, легкий неуловимый тон становится заметным и навязчивым. И, что интересно, эфир этилацетат — «дитя» уксусной кислоты и этилового спирта — гораздо больше пахнет уксусом, чем сама кислота. В повышенных концентрациях его запах напоминает лак для ногтей. Во вкусе появляется жгучая неприятная царапающая резкость. И самый фатальный сценарий, когда в вине уже нечем поживиться, кроме спирта: уксуснокислые бактерии окисляют этиловый спирт до уксусной кислоты, с промежуточным образованием ацетальдегида (рис. 9).

Эту болезнь называют уксусным списанием. В процессе заболевания, кроме неприятного кислого запаха, в вине образуется ацетальдегид, а значит появляются тона окисленности, которые деликатно называют тонами прелых яблок. Вот чем грозит вину высохшая, пропускающая кислород пробка! Так что, хранить вино лучше горизонтально.

 

Незваные гости

И совсем уж нежелательными гостями на винодельне считаются представители грибов рода Brettanomyces. Если они оказались в погребе, можно ждать, что в вине появятся самые неприятные тона  — «мокрой тряпки», «лошадиной попоны», «скотного двора», «мышиные». Долгое время многие бургундские вина страдали от этой болезни. Часто ее проявление можно найти в биодинамических винах — отсутствие достаточного количества серы делает вино слишком уязвимым. Лекарство от всех этих напастей — идеальное санитарное состояние на винодельне. Чистые сухие чаны, обработанные серой бочки помогут уберечь вино еще от одной беды — от запаха плесени, который вызывают представители грибного сообщества — Aspergillus и Penicillium.

Автор текста и фото Ирина Годунова

Опубликовано в газете «Винная карта» № 167, июнь-июль 2016 года

Разработка открытого урока по биологии, ФГОС, для 5 класса

План-конспект на основе системно-деятельностного подхода по биологии для учащихся 5 класса.

Составила: учитель биологии МАОУ СОШ №3 ст. Брюховецкой МО Брюховецкий район –

Грошева Наталья Павловна.

Тема урока: Роль бактерий в природе и жизни человека.

Тип урока: урок «открытия» новых знаний к учебнику В.В. Пасечник. Биология. 5-6 классы. Издательство «Просвещение», Москва, 2014.

Цель (для учителя): сформировать знания о роли бактерий в природе и жизни человека

Задачи (для учащихся):

Обучающие:

— углубить знания школьников о значении бактерий в природе и жизни человека;

— формировать понимания роли бактерий в жизни на Земле.

Развивающие:

— развивать у учащихся умение анализировать и делать выводы.

— формировать способность использования творческого подхода при решении проблемы.

— формировать умение применять знания, полученные на уроке

-формировать познавательный интерес к изучаемой теме и предмету в целом.

Воспитывающие:

— формировать способности видеть уникальность окружающего мира и воспитывать бережное отношение к нему.

Планируемые образовательные результаты:

Предметные:

Учащийся должен знать:

— значение бактерий в природе и жизни человека

Учащиеся должны уметь:

-приводить примеры разных видов бактерий

-приводить примеры взаимосвязи бактерий с другими организмами

-уметь применять знания о значении бактерий в практической деятельности человека

-приводить примеры симбиотических отношений бактерий с другими организмами.

Метапредметные:

Познавательные УУД:

-поиск и выделение необходимой информации из различных источников, и применение методов информационного поиска

-сформировать умение анализировать, сравнивать, классифицировать и обобщать факты и явления, выявлять причины и следствия простых явлений

-сформировать умение строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей

-давать определения понятиям

-формировать умение вести диалог

Регулятивные УУД:

— сформировать умение самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока)

— сформировать умение работать по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно

-сформировать умение в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки

Коммуникативные УУД:

— сформировать умение работать в группе, в паре

— сформировать умение сотрудничать с учителем, сверстниками

— сформировать умение слушать и слышать друг друга, делать выводы при изучении материала

Личностные УУД:

-развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном пространстве

-формировать элементы коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве с учителем и учащимися класса в процессе образовательной деятельности.

— формирование установки на здоровый образ жизни

— установление связи между целью учебной деятельности и ее мотивом

Основные понятия, изучаемые на уроке:

— бактерии

-почвенные бактерии

-бактерии гниения

— азотфиксирующие бактерии

-клубеньковые бактерии

-молочнокислые бактерии

-маслянокислые бактерии

-болезнетворные бактерии

Оборудование урока:

-демонстрационный материал – йогурт, квашеная капуста, перегной, аципол, витамины

-учебник

-компьютерная презентация

-компьютер

-проектор

-раздаточный материал для работы в группе

Технологии обучения:

  1. Обучение в сотрудничестве.

  2. Информационно-коммуникативные.

  3. Технология оценки и самооценки образовательных достижений по ФГОС.

  4. Технология проблемного обучения.

  5. Технология критического мышления.

Формы и средства обучения:

Индивидуальная , групповая, ТСО (ПК, проектор).

Методы

частично-поисковые, исследовательский, наглядный.

Ход урока:

Осуществляемые действия:

Приветствуют учителя, показывают готовность к уроку

Формируемые способы деятельности:

Обобщение ранее изученной информации

Осуществляемые действия:

Включаются в урок во взаимодействии с учителем

Формируемые способы деятельности:

Сотрудничество с учителем

Осуществляемые действия:

Формулируют тему урока и записывают ее в тетради

Формируемые способы деятельности:

Сопоставление известного с тем, что еще не известно

Задачи этапа:

включение в учебную деятельность

1-2 мин.

— Здравствуйте!

— Давайте, перед началом урока создадим друг для друга хорошее настроение. Повернитесь к своим одноклассникам и при помощи улыбок, без жестов, без слов, попытайтесь поднять настроение. Повернитесь вокруг. Улыбнитесь всем своим одноклассникам. Сегодня на уроке мы не одни, у нас на уроке присутствуют гости. Давайте и нашим гостям создадим хорошее настроение. Улыбнемся гостям и гости улыбнутся нам. Спасибо. Присаживаемся.

— Начинаем работать.

-Проверьте наличие принадлежностей необходимых для урока биологии.

(слайд 1 – улыбающиеся смайлы).

2.Актуализация знаний.

Предоставляет материал, позволяющий осуществить переход к изучению нового материала.

Осуществляемые действия:

Прослушивают и анализируют материал

Формируемые способы деятельности:

Обобщение ранее изученной информации

Осуществляемые действия:

Взаимодействие с учителем и с учащимися

Формируемые способы

деятельности:

Осуществление совместной познавательной деятельности

Осуществляемые действия:

Оценка того, что уже усвоено.

Формируемые способы деятельности:

Умение оценивать то, что уже усвоено и осознание качества и уровня усвоения

Задачи этапа:

актуализация имеющихся знаний; развитие познавательных интересов и инициативы учащихся; формирование коммуникативных умений.

2-3 мин.

На прошлом уроке мы с вами изучили классификацию организмов. Давайте вспомним, что такое классификация, и как классифицируют живые организмы.

Классификация – это распределение живых организмов по группам.

Самая большая группа – или систематическая единица – царство.

На планете Земля обитает 3,5 млн. видов живых организмов.

Все они по сходным признакам

-в строении,

-процессах жизнедеятельности,

-способах питания

и строению клетки распределены по 4 царствам.

-Какие царства живой природы вы знаете?

-Растения, животные, грибы и бактерии.

3.Создание проблемной ситуации.

Создает проблемную ситуацию.

Определяет в процессе диалога ключевые слова и прикрепляет их к доске (магнитом) —

бактерии.

Осуществляемые действия:

Прослушивают, просматривают и анализируют материал. Самостоятельно формулируют тему урока.

Формируемые способы деятельности:

Умение самостоятельно ставить и обосновывать поставленные проблемы.

Осуществляемые действия: Вступают в диалог с учителем.

Формируемые способы деятельности:

Осуществление совместной познавательной деятельности,

Умение слушать.

Умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли.

Осуществляемые действия:

Выделение и осознание того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению.

Определяют тему урока.

Формируемые способы деятельности:

Умение оценивать то, что уже усвоено и осознание качества и уровня усвоения

Задачи этапа:

осмыслить первичные знания

3 мин.

Как вы думаете, представители какого Царства живой природы являются самыми маленькими организмами на Земле и самыми многочисленными?

— Это представители Царства Бактерий, потому что их можно увидеть только при помощи микроскопа.

-Решим задачу. Кто хочет решить задачу у доски?

Задача:

В 1 литре лесного воздуха содержится 100 бактерий, в 1 литре воды, набранной из озера в том же лесу — в 3000 раз больше чем в 1 литре воздуха, а в 1 литре почвы из этого же леса – в 2 500 000 раз больше бактерий, чем в 1 литре воды. Сколько бактерий в 1 литре почвы?

Решение:

  1. 100x3000 =300 000 бактерий в 1 литре воды.

  2. 300 000x2 500 000=750 000 000 000 бактерий в 1 литре почвы.

Ответ: в 1 литре почвы содержится 750 000 000 000 бактерий.

Ребята, о каких организмах сегодня пойдет речь на уроке ?

— Конечно о бактериях.

4.Этап целеполагания – постановка практической частной познавательной задачи.

Предоставляет конфликтный материал, создает готовность к предстоящей деятельности.

Предоставляет достаточное количество материала. Побуждающего к высказыванию предложений о способах изучения данного объекта.

Осуществляемые действия: Прослушивают и анализируют предложенную ситуацию.

Самостоятельно выделяют и формулируют познавательные цели.

Проявляют познавательную инициативу.

Формируемые способы деятельности:

Постановка и формулирование проблемы.

Самостоятельно создание способов решения проблем

Осуществляемые действия:

Планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками

Формируемые способы деятельности:

Осуществление совместной познавательной деятельности.

Осуществляемые действия:

Целеполагание.

Формируемые способы деятельности:

Умение ставить учебные задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимся, и того, что еще неизвестно

-Бактерии обитают везде: в воздухе, воде, почве. Нас окружают миллионы бактерий. Количество их огромно. Но при этом они настолько малы, что мы их не видим. Не понятно… Зачем нужны эти бактерии? Пользу или вред они приносят? А главное заметим ли мы вообще, если они исчезнут с лица Земли?

— Ребята, как вы считаете, вредны бактерии или полезны? (Ответы детей, в случае однозначного ответа следует вопрос «Почему?»)

А что вы скажете по поводу их размеров ? Они же состоят всего из одной малюсенькой клетки, заметим ли мы, если бактерии исчезнут? (Если учащиеся однозначно говорят, что заметили бы, то задается еще один вопрос «Почему?»)

—«Возможна ли жизнь на Земле без бактерий?»

Это проблема нашего урока.

Чтобы ответить на эти вопросы, нам необходимо проделать большую работу. Скажите, какую цель нам нужно поставить перед собой, чтобы преодолеть наше затруднение? Что мы должны знать о бактериях?

-Узнать о роли бактерий в природе и жизни человека.

-Какими методами мы можем это сделать на уроке?

— Узнать информацию из учебника, дополнительной литературы, от учителя.

Сформулируйте тему урока.

Бактерии. Роль в природе и жизни человека.

Записываем число – 26 февраля 2016 год.

Тема урока – Роль бактерий в природе и жизни человека.

5.Этап планирования.

Предлагает самим учащимся составить план.

Осуществляемые действия:

Создание алгоритма деятельности.

Формируемые способы деятельности:

Умение самостоятельно планировать деятельность.

Осуществляемые действия: планирование учебного сотрудничества.

Постановка вопросов.

Формируемые способы деятельности:

Умение планировать совместную деятельность

Осуществляемые действия:

Планирование, составление плана и последовательности действий

Формируемые способы деятельности:

Умение планировать

(Слайд ).

План урока.

  1. Значение бактерий в природе.

  2. Значение бактерий в жизни человека.

  3. Болезнетворные бактерии.

6.Открытие нового знания.

Организуют работу в группах с использованием рабочих листов.

Побуждает учащихся к теоретическому объяснению фактов. Стимулирует активное участие всех детей в поисковой деятельности. Консультирует работу учащихся.

Осуществляемые действия:

Формируют группу, получают маршрутные листы и консультации по выполнению заданий, направленных на изучение темы.

Формируемые способы деятельности: Определяют понятие: бактерии.

Осуществляемые действия:

Работа и консультации в группах

Формируемые способы деятельности:

Осуществление совместной познавательной деятельности в группе и в сотрудничестве с учителем

Осуществляемые действия:

Проводят самооценку своим действиям

Формируемые способы деятельности:

Выполнить задания с выделением существенных характеристик объекта.

Задачи этапа:

Сформировать однородные по способностям группы обучающихся, способных к самостоятельной и коллективной работе. Формирование первичных знаний, развивать умение обучаться, самостоятельно оценивая свою учебную деятельность в группе. Получение результата, по намеченному плану.

15 мин.

(Слайд ).

Для того, чтобы сделать это наиболее быстро и эффективно, будем работать в группах.

(Для данного урока наиболее эффективными будут группы, сформированные из учеников имеющих разные подструктуры мышления).

В каждой группе оказалось по 4-6 человек и у каждого будет своя должность и свои обязанности. Каждая группа будет состоять из посыльного ( обязанности – понять инструкцию, запомнить ее и объяснить другим), организатора — капитана (обязанности — поддерживать порядок, организовать работу в группе, следить за временем, собирать идеи), докладчика (обязанности — презентовать результат работы группы, ответить на дополнительные вопросы аудитории), оформитель

( обязанности – заполнить таблицу), референт (обязанности – выбрать в тексте информацию).

Посыльные, подойдите ко мне для получения необходимого материала для работы.

Информация для посыльного.

Каждой из групп я предлагаю изучить информацию только по одному из существующих видов бактерий.

Группа 1 – изучает бактерии гниения.

Группа 2 – азотфиксирующие бактерии.

Группа 3 – почвенные бактерии.

Группа 4 – молочнокислые бактерии.

Группа 5 – маслянокислые бактерии.

Группа 6 – болезнетворные бактерии.

Группа 7 – разрабатывает правила личной гигиены для предупреждения бактериальных заболеваний.

Референты получают оценочные листы, таблицы «Значение бактерий в природе и жизни человека» для каждого ученика, а также одну инструкцию по работе для группы и набор сигнальных карточек.

Ребята сигнальные карточки пока положите в центр стола, а таблицы и оценочные листы раздайте на всех. Читайте внимательно инструкцию и приступайте к изучению нового материала.

Полученную от референта информацию вам необходимо представить в виде таблицы.

Каждая группа заполняет только свою строку в таблице.

Обязательным условием является отражение пользы или вреда, которые приносят ваши бактерии, возможно, это будет и то и другое.

Работу вы должны закончить в течение 10 минут. За временем будет следить капитан, он же координирует работу группы и поддерживает порядок. По истечении времени докладчик презентует готовую работу.

Выступление учащихся сопровождается демонстрацией слайдов, учитель корректирует ошибки, задает вопросы пассивным учащимся.

7. Релаксация (физкультминутка)

Создает условия для смены видов деятельности.

Осуществляемые действия:

Выполнение упражнений

Формируемые способы деятельности:

Умение совместно действовать

Ребята предлагаю немного подвигаться.

Встаньте. Выполняйте движения.

Это легкая забава.

Это легкая забава –

Повороты влево-вправо.

Нам известно всем давно –

Там стена, а там окно. (повороты туловища вправо и влево.)

Приседаем быстро, ловко.

Здесь видна уже сноровка.

Чтобы мышцы развивать,

Надо много приседать. (Приседания).

А теперь ходьба на месте.

Это тоже интересно. (Ходьба на месте.)

8. Применение новых знаний.

Демонстрирует презентацию.

Приглашает для выступления группы.

Заслушивает участников группы с результатами работы.

Исправляет неточности в работе (словесно).

Проводит рефлексию деятельности групп.

Осуществляемые действия: Каждая группа представляет результаты своей работы.

Формируемые способы деятельности: Сравнивает результаты своей работы.

Осуществляемые действия:

Работа и консультация в группах

Формируемые способы деятельности:

Сотрудничество с одноклассниками и учителем

Осуществляемые действия: проводят самооценку своим действиям. Учатся представлять информацию о работе группы.

Формируемые способы деятельности:

Умение оценивать других и давать самооценку своим действиям.

Задачи этапа:

формирование основ теоретического мышления, развитие умений находить общее, высказывать свою точку зрения.

12 мин.

(Демонстрация слайдов) .

После работы группы защищают свои проекты.

Одна группа выступает с конспектом по вопросу, остальные обучающиеся заполняют таблицу «Значение бактерий в природе и жизни человека».

Таблица

Значение бактерий в природе и жизни человека

9. Рефлексия.

Предлагает вспомнить тему и задачи урока, соотнести с планом работы, оценивать меру своего личного продвижения к цели.

Оценивает работу учащихся.

Осуществляемые действия: Работают по заданию

Формируемые способы деятельности: Определяют степень овладения новыми знаниями

Осуществляемые действия: Задают вопросы, которые вызвали затруднение

Формируемые способы деятельности:

Выражать достаточно полно и точно свои мысли в соответствии с задачами

Осуществляемые действия:

Оценивают свою работу на уроке.

Формируемые способы деятельности:

Умение давать общую оценку работе на уроке.

Задача этапа:

сформировать первичные знания о роли бактерий в природе и жизни человека.

5 мин.

Фронтальная беседа.

Вспомним проблемный вопрос

«Возможна ли жизнь на Земле без бактерий?»

Теперь мы можем на него ответить.

Учитель побуждает учащихся к высказыванию, затем демонстрирует слайд с текстом и дополняет.

(Слайд ).

Жизнь на Земле без бактерий невозможна.

  1. Бактерии гниения и разложения превращают погибших растений, животных и мусор, который образует человек в перегной почвы.

  2. Почвенные бактерии превращают перегной в минеральные вещества. Минеральные вещества нужны растениям для роста.

  3. Клубеньковые бактерии обитают в почве на корнях растений и обогащают почву азотом, который нужен растениям.

  4. Бактерии также участвуют в создании полезных ископаемых на Земле.

  5. Бактерии играют важную роль в пищеварительном процессе человека и других животных. Их очень много в кишечнике. Эти бактерии разлагают пищу. В то же время они вырабатывают витамины, которые использует затем организм.

Ребята, давайте пофантазируем и предположим, основываясь на нашей таблице, что все-таки случится на Земле, если вдруг пропадут все бактерии.

Предполагают:

Если бы не было бактерий, Земля покрылась бы кучей мертвого вещества, и мы бы просто утонули в нем.

Минеральные вещества в почве исчерпались. Не было бы пищи растениям.

Погибли бы растения, закончился кислород в атмосфере.

Жизнь на Земле исчезла бы.

Исчезновение азотофиксирующих бактерий, бактерий гниения и почвенных бактерий приведет к снижению плодородия, а далее и к полному истощению почвы. Минеральные вещества в почве исчерпались. Не было бы пищи растениям.

Погибли бы растения, закончился кислород в атмосфере.

Если бы не было бактерий, то это привело к «захламлению» окружающей среды непереработанной органикой: трупами животных, палой листвой, погибшими растениями и т.д.. Отсутствие молочнокислых бактерий влечет к полному изменению рациона человека. Исчезновение кишечной палочки, может повлечь за собой ряд проблем, связанных с пищеварением. Отсутствие болезнетворных бактерий, с одной стороны ведет к улучшению жизни из-за отсутствия многих болезней, однако, может привести к перенаселению животных, растений и человека, что также чревато рядом неприятных последствий.

Ребята, как вы считаете, могут ли знания, полученные нами на сегодняшнем уроке, быть использованы в повседневной жизни?

Обсудите этот вопрос в группах и приведите примеры. На обсуждение 1 – 2 минуты.

Участвуют в обсуждении. Предполагаемые ответы.

Знания о бактериях помогают понять, что бактерии могут быть полезные и вредные. Зная это, можно защищаться от вредных бактерий и бороться с ними.

1. Мы всегда будем мыть руки перед едой, мыть овощи и фрукты.

2. Необходимо использовать носовой платок, если у тебя кашель.

3. Нужно делать профилактические прививки, проветривать помещения

4. Нельзя пить сырое молоко.

Работа с сигнальными карточками.

Ребята, определите степень своих достижений на уроке и выразите свое отношение к уроку с помощью сигнальных карточек

(Слайд )

Поднимите соответствующую карточку.

Зеленая карточка. Я удовлетворен уроком. Урок был полезен для меня. Я с пользой и хорошо работал на уроке. Я понимал все, о чем говорилось и что делалось на уроке.

Желтая карточка. Урок был интересен. Я принимал в нем участие. Урок был в определенной степени полезен для меня. Я отвечал с места, выполнил ряд заданий. Мне было на уроке достаточно комфортно.

Красная карточка. Пользы от урока я получил мало. Я не очень понимал, о чем идет речь. Мне это не нужно. К ответу на уроке я был не готов.

Учитель предлагает пояснить свой выбор нескольким учащимся, затем подвести итоги самооценки (выставить итоговые отметки в листах самооценки), сдать оценочные листы учителю.

10. Домашнее задание.

1-2 мин.

Дает домашнее задание.

Осуществляемые действия: Извлечение информации из текста и дополнительной информации

Формируемые способы деятельности: Умение поиска и выделение необходимой информации

Осуществляемые действия:

Составление плана и последовательности действий

Формируемые способы деятельности:

Умение саморегуляции

Повторить материал параграфа 11 стр. 45-47; ответить на вопросы 2,3,4 стр. 47.

Творческое задания:

Мини – сочинение «Что было, бы если б не было бактерий?»

Квас: вкусный, полезный и прекрасно утоляет жажду | Программа: Среда обитания | ОТР

Кристина Бовина: Как ориентироваться в ассортименте товаров и правильно читать этикетки? Как покупать только качественные продукты и верно их употреблять? Как не стать жертвой продавцов и маркетологов? Смотрите нашу программу, и вы узнаете об этом всё. С вами Кристина Бовина, в эфире «Среда обитания».

Какой квас можно назвать «живым»? А квас из бочки – ностальгия или кошмар из прошлого? Нефильтрованный или пастеризованный? А какой высоты должна быть пена у настоящего кваса? А цвет? Может ли квас заменить еду? А должен ли? Сколько длится процесс брожения? И какой напиток не имеет права называться «квасом»?

Какой он – самый русский и даже истинно славянский напиток, целебный и живительный, секреты приготовления которого в каждой семье были свои? Это квас. Ореол таинственности давно исчезли все ингредиенты напитка легко можно прочитать на упаковке. Но свои секреты у производителей всё же остались.

Современное производство начинается с выбора воды, именно от её качества во многом зависит вкус кваса. Воду берут из артезианских скважин, затем её обессоливают, фильтруют и наливают в накопительные ёмкости, потом варят сахар чтобы получить сироп.

Наталья Летапурс: Процесс варки прошёл и процесс охлаждения – у нас получился вот такой сироп. Кипячение сиропа происходит для уничтожения посторонней микрофлоры, то есть это микробиологическая безопасность нашей продукции.

Кристина Бовина: Термическую обработку проходит не только сахар, но и квасное сусло, которое является основой кваса. Это чисто зерновой продукт, состоит из ячменного, ржаного солода и муки.

Наталья Летапурс: Оно представляет собой густую вязкую жидкость коричневого цвета, похожее на варенье, оно такое же сладкое и вкус, аромат у него ржаной корочки хлебной.

Кристина Бовина: Сусло смешивают с водой, а потом нагревают. Для сбраживания кваса используют хлебопекарные дрожжи и 4 вида молочнокислых бактерий. Бродит квас вот в таких ёмкостях. Напиток ещё ждёт сепарации и фильтрации для очистки от остаточных дрожжей.

Наталья Летапурс: Последняя стадия – это термическая обработка, мы используем её именно для бутылок, так как срок годности у них 180 суток и достичь это можно только термической обработкой.

Кристина Бовина: Готовый квас поступает в цех розлива. Чтобы напиток не окислился от попадания солнечных лучей, используют тёмную и непрозрачную тару.

Хлебный, ягодный, молочный и медовый, даже свекольный и облепиховый, квас разливной из бочки и квас в бутылках, п а то и в жестяных банках, главное, чтобы это был именно квас, а не квасной напиток.

Елена, как отличить квас от квасного напитка?

Елена Мясникова: После введения ГОСТа в 2013 году на квас из лексикона промышленников и производителей, и потребителей такой термин, как «квасной напиток», исчез, поэтому, если мы говорим о квасе, то это только квас.

Кристина Бовина: Настоящий квас – каким он должен быть?

Елена Мясникова: Это квас двойного брожения. В процессе производства происходит и молочнокислое брожение, и дрожжевое брожение, они идут параллельно друг другу и в результате этого образуется вот тот самый настоящий вкус: слегка кисловатый, немного газированный, с приятной кислинкой.

Кристина Бовина: Что должно быть в составе хорошего кваса?

Елена Мясникова: Вода – это основной компонент, именно в него добавляют солод, именно в него добавляют сахар, дрожжи и молочнокислые бактерии, которые и начинают бродить, и образуется углекислый газ, который придаёт пенность напитку.

Кристина Бовина: Если в составе написано, что присутствует крахмал?

Елена Мясникова: Если квас выпущен по ГОСТу, то нив коем случае этого компонента быть не должно в составе. Не должно быть никаких химических пищевых добавок, например, консервантов, красителей, не должно быть ароматизаторов. Аромат напитка образуется именно в процессе брожения а не с помощью, пищевых добавок, не с помощью пищевых ароматизаторов. Если мы с вами видим в составе, например, краситель жжёных сахар, колер, который придаёт коричневый цвет квасу, – это уже не квас, это уже не тот напиток, который так может называться.

Кристина Бовина: А если в составе регулятор кислотности, о чём это говорит?

Елена Мясникова: Это может говорить о том, что такая технология ускоренная, не добавляли молочнокислые бактерии, а вот для того, чтобы придать определённую кислинку, свойственную квасу, добавили регулятор кислотности.

Кристина Бовина: Если квас «живой», регулятор кислотности там не должен присутствовать?

Елена Мясникова: Нет, если квас «живой» – это говорит о том, что квас нефильтрованный и неосветлённый. В промышленности и в ГОСТе предусмотрено несколько видов кваса, самое большое деление – это квас фильтрованный и нефильтрованный. Фильтрованный квас: из него убирают осадок либо естественным путём, допустим, дрожжи, бактерии, либо центрифугируют, таким образом получается квас фильтрованный. Есть осветлённый: осветление происходит за счёт того, что убирают осадок, убирают, например, взвесь, которая может быть в квасе, и таким образом квас становится просто-напросто светлее. Осадок допускается только нефильтрованном квасе, а если квас фильтровали, то он будет прозрачный. Конечно, всё-таки нужно отдавать предпочтение нефильтрованному квасу, потому что именно он содержит и микро-, макроэлементы, и витамины, и он обладает тем неповторимым вкусом и ароматом, которым славится квас. И очень часто производители именно нефильтрованному и неосветлённому квасу присваивают вот такой эпитет – «живой» квас.

Кристина Бовина: Какой цвет считается самым лучшим для кваса?

Елена Мясникова: Если мы говорим о традиционном, классическом хлебном квасе, то это тёмно-коричневый, иногда опалесцирующий, если нефильтрованный квас. Если какие-то есть добавки, например, «с хреном» или «с ягодным сырьём», то, соответственно, уже будет, если ягодное сырьё, оттенки придавать ягод, а если хрен, он просто будет более светлый.

Кристина Бовина: Как распознать некачественный квас, если мы его ещё не попробовали?

Елена Мясникова: Во-первых, нужно посмотреть на те условия, в которых хранится квас в торговой сети. Если вы видите, что помещение жаркое, непроветриваемое, если квас стоит на солнце даже в тёмной бутылке, то лучше всё-таки от такой покупки отказаться. Обратить внимание нужно на качество укупорки, и если мы видим, что крышка проворачивается, что упаковка негерметичная, то такой квас тоже нужно оставить на полке, потому что, когда герметизация нарушается, попадает воздух, и, естественно, это вызывает процессы порчи.

Кристина Бовина: На сроки годности обращаем внимание, когда выбираем квас?

Елена Мясникова: Конечно, обращаем. Чем меньше срок годности, тем квас полезнее, тем квас лучше, и выбирать всегда более свежий напиток. Но, нужно сказать, что нефильтрованный квас и неосветлённый квас достаточно быстро портится, он недолго хранится, до недели. Увеличение срока годности производители иногда ещё и достигают путём пастеризации, то есть нагревания кваса, и уже, конечно, говорить о пользе такого продукта не приходится. Но нужно понимать, что любой квас после откупоривания бутылки нужно хранить в холодильнике и нужно употребить в течение 3 дней, причём неважно, это квас пастеризованный или непастеризованный.

Кристина Бовина: «Попей кваску, разгони тоску!», «Винцо для веселья, а квас для души» – эти дошедшие до сегодняшних дней старые пословицы явно говорят о том, что квас наши предки почитали, и когда-то напитком он был исключительно алкогольным, крепче, чем современное пиво. Немудрено, что до нас дошло и старинное слово «квасить», то есть «пьянствовать».

По одной из версий родина этого истинно старорусского напитка – совсем и не Россия, и делали его в III тысячелетии до нашей эры не славяне, а египтяне. Знали о целебном нектаре, который путём брожения получали из хлеба и в Античной Греции. На Руси о квасе заговорили примерно в X веке, хотя говорили, как утверждают историки, ещё до создания самой Руси. Но первое официальное упоминание относится к 996 году, именно тогда князь новгородский и Великий князь киевский Владимир Святославович, он же Владимир Красно Солнышко, отдал приказ дать народу пищу, мёд и квас. Этот напиток быстро завоевал массовую любовь и стал символом благополучия в доме. О нём говорили: «Квас, как хлеб, никогда не надоест». Сначала в основе был только чёрствый ржаной хлеб, затем появились дополнительные ингредиенты: солод, мёд, изюм, листья смородины. Крестьяне обязательно брали квас с собой на работу в поле, ведь считалось, что он помогает быстро восстановить силы. Об этом сложили ещё одну поговорку: «Русский квас много народу спас».

Елена, раньше был популярен квас из бочки, на улицах уже такой квас не продают. С чем это связано?

Елена Мясникова: Я с осторожностью отношусь сейчас уже к такому квасу по одной просто причине – обеспечивать безопасность продукции именно в той квасной бочке совершенно не представлялось возможным. Вы приставляете, такой огромный объём, потом эту бочку нужно помыть, а хорошо ли её мыли? А не оставался ли там квас? Были даже такие случаи, когда квасная бочка потерпела аварию, и, собственно говоря, что увидели пешеходы…

Кристина Бовина: Что?

Елена Мясникова: Там были просто опарыши.

Кристина Бовина: Ужас!

Елена Мясникова: Это действительно факт, поэтому говорить о том, что это квас самый хороший, я бы не стала.

Кристина Бовина: Но если мы сейчас покупаем именно разливной квас в магазине, на что мы должны обратить внимание?

Елена Мясникова: Потребитель всегда имеет право запросить у продавца документы, которые подтверждают безопасность и качество, то есть это и декларация соответствия, это и, например, товарно-транспортная накладная, где будет написано, когда был поставлен этот товар.

Кристина Бовина: Выберем несколько образцов и попробуем, оценив внешние особенности продукта и на вкус.

Елена Мясникова: Давайте. Вот здесь стоит маленькая бутылочка, там написано «живой», давайте, может быть, её откроем. Потом откроем достаточно такой большой объём распространённого, часто покупаемого. И я предлагаю…

Кристина Бовина: Может быть, в стекле?

Елена Мясникова: В стекле, да. Вот «живой» квас, давайте посмотрим, так ли он хорош.

Кристина Бовина: Попробуем и оценим.

Елена Мясникова: Нужно аккуратно…

Кристина Бовина: Так, это у нас «живой» квас, который нужно хранить исключительно в холодильнике. Сейчас мы проверим, такой непрозрачный.

Елена Мясникова: Он нефильтрованный, он пенится, смотрите, какая хорошая устойчивая пена.

Кристина Бовина: Это хорошо?

Елена Мясникова: Да, это хорошо, квас должен пениться.

Кристина Бовина: То, что он мутный, это хорошо, это говорит о том, что он нефильтрованный?

Елена Мясникова: Да, осадок допускается в нефильтрованном квасе, это тоже говорит о качестве напитка.

Кристина Бовина: Запах приятный с кислинкой.

Елена Мясникова: Приятный хлебный запах, да?

Кристина Бовина: Хлебный да.

Елена Мясникова: С лёгкой кислинкой, какого-то постороннего запаха я не чувствую, запах натуральный с очень приятным ароматом.

Кристина Бовина: Вкусно.

Елена Мясникова: Он в меру сладкий, не очень кислый, чувствуется, что он газированный напиток…

Кристина Бовина: И плотный, густой.

Елена Мясникова: Плотный да, у него очень хорошее приятное послевкусие, нет никаких посторонних ощущений после напитка.

Кристина Бовина: Он действительно «живой? Нас не обманули?

Елена Мясникова: Во всяком случае по вкусу, запаху я думаю, что он соответствует этой надписи.

Кристина Бовина: Пробуем второй образец?

Елена Мясникова: Давайте. Квас пастеризованный и фильтрованный. Вот здесь мы видим, что он пенится, но, может быть, не так сильно, как предыдущий образец, но это и понятно, потому что при пастеризации завершается процесс брожения, потому что повышенная температура всегда приводит к окончанию процесса брожения.

Кристина Бовина: Поэтому он и «живой».

Елена Мясникова: Да, в «живом» квасе даже после его розлива и укупорки идёт процесс брожения, происходит. Давайте попробуем.

Кристина Бовина: Аромат какой-то карамельный, мне кажется.

Елена Мясникова: Да, здесь явно выражены такие карамельные нотки. Сладости в меру, но кислинка в этом квасе выражена в меньшей степени, чем в «живом».

Кристина Бовина: Более плоский вкус.

Елена Мясникова: Да, и не такой ярко выраженный вкус, хотя по цвету достаточно приятный.

Кристина Бовина: Хочу состав посмотреть, аромат меня как-то очень смутил. «Сахар» на втором месте, «концентрат квасного сусла».

Елена Мясникова: Скорее всего, именно за счёт того, что этот квас сделан из квасного сусла, он и имеет такой характерный вкус. Так, ну что, третий?

Кристина Бовина: Пробуем третий образец. Сейчас мы открываем квас из стеклянной бутылки. Он у нас тоже «живой»? Да, «живой» квас.

Елена Мясникова: «Живой» квас да, посмотрите, пены много, значит ещё…

Кристина Бовина: Процесс брожения…

Елена Мясникова: Процесс брожения…

Кристина Бовина: В активной фазе.

Елена Мясникова: Квас нефильтрованный, но пастеризованный. Нужно сказать, что для пастеризованного кваса прямо такая очень хорошая пенообразующая способность.

Кристина Бовина: «Мука ржаная», тоже «концентрат квасного сусла», «регулятор кислотности» есть в «живом» квасе…

Елена Мясникова: Регулятор кислотности в «живом» квасе, конечно, вызывает сомнения. Зачем здесь производитель добавил кислоту, остаётся только догадываться.

Кристина Бовина: Аромат не такой выраженный.

Елена Мясникова: По вкусу он более мягкий, но более сладкий, у него такого насыщенного яркого вкуса, как у кваса хлебного.

Кристина Бовина: У него вкус чёрного хлеба. Нет кислинки той, которая в процессе брожения, как в пером варианте?

Елена Мясникова: Да.

Кристина Бовина: Подведём итог нашей дегустации: что мы можем сказать?

Елена Мясникова: Я бы отдала пальму первенства этому «живому» квасу, действительно очень полный хороший вкус, по внешнему виду, по всем органолептическим показателям, вкус, цвет, запах, он мне понравился больше всех. В меньшей степени на меня произвёл впечатление квас в стеклянной бутылке, у него нет ярко выраженного вкуса кваса и меня настораживает, конечно, наличие регулятора кислотности, значит производитель делал этот напиток не по традиционной технологии.

Кристина Бовина: Мы выбрали образцы в тёмной упаковке, а вот есть же и прозрачная. Влияет ли на сохранность и качество продукта?

Елена Мясникова: Лучше, конечно, выбирать всё-таки напиток в тёмной упаковке, это же напиток сезонный, мы его в большей степени покупаем всё-таки в летний период. Особенно если квас хранится достаточно долго время под прямыми солнечным лучами, то всё-таки лучше выбирать тёмную упаковку, это гарантирует лучшую сохранность кваса.

Кристина Бовина: Покупать квас разливной или в бутылках – дело вкуса, а вкус напитка зависит от ингредиентов и рецептуры. Хотите быть уверены, что пьёте натуральный, настоящий квас, тогда – домашний рецепт.

Изначально квас на Руси был белого цвета, именно он считался королём всех русских напитков, его готовили в монастырях, а рецепты передавали из поколения в поколение. Для приготовления белого кваса можно использовать пшено: крупу необходимо промыть и запарить кипятком, чтобы она начала отдавать свои полезные свойства, дать остыть и набухнуть до состояния каши, получившуюся массу выливаем в ёмкость для брожения, добавляем кипяченую воду, сахар и размешиваем.

Алексей Фёдоров: В квас мы также засыпаем белый хлеб, потому что квас у нас белый, чтобы не было никаких оттенков чёрного, мы его режем очень крупными кусками.

Кристина Бовина: Нарезанный белый хлеб выкладываем на противень и отправляем на 2 минуты подрумяниться в заранее разогретую духовку. Готовый хлеб добавляем в ёмкость для брожения, накрываем лёгкой тканью и оставляем при комнатной температуре, через 3-4 дня напиток будет готов.

Алексей Фёдоров: Понятное дело, что процесс брожения продолжается и, конечно же, лучше употребить его немножко раньше, когда он совсем не превратился в такой веселящий напиток, так скажем.

Кристина Бовина: Пшенный квас не только вкусный и прекрасно утоляет жажду, но имеет и полезные свойства: он очищает печень и улучшает работу кишечника.

Хороший квас – это не только знакомый терпкий вкус, этот напиток, если сделан по правильной технологии, и обмен веществ улучшает, и тонус повышает, и даже может заменить собой еду, но лишь на какое-то время и не каждому.

Взять с собой в пеший поход только квас – затея, конечно, странная, но с медицинской точки зрения для опытного путника вполне рациональная.

Елена Теребнёва: Да, действительно с квасом он может пройти довольно много, потому что на первые дни человеку тотально, если он, конечно, движется, нужно только одно – это углеводы, поэтому, если человек окажется в каких-то экстремальных условиях, то квас, например, на время вполне может заменить ему еду.

Кристина Бовина: Квас – это в первую очередь углеводы, в 100 миллилитрах содержится 5 граммов сахара.

Елена Теребнёва: Это 2 глотка, но обычная какая-то порция кваса, которую выпивает, например, девушка, это хотя бы граммов 300, мужчина, это абсолютно точно, граммов 500, то есть, получается, что если у нас жажда, мы открываем квас и выпиваем пол-литра, то в нас спокойно поступает от 25 до 50 граммов лёгких, очень быстрых углеводов.

Кристина Бовина: Это точно такие же малополезные углеводы, что есть во всех сильногазированных напитках, от употребления которых мы так стараемся отказаться, чтобы не набрать вес, а ведь квас может быть вреден, ещё из-за мёда.

Елена Теребнёва: Я бы рекомендовала людям, которые страдают поллинозом, всегда интересоваться, есть ли в составе кваса мёд. И если в составе кваса действительно присутствует настоящий мёд, а не его отдушка, такой квас – это просто сборище аллергенов.

Кристина Бовина: Как ни парадоксально, но для современных людей, склонных к аллергии, именно натуральный напиток может оказаться гораздо более вредным, чем его химический аналог.

Натуральный квас – нефильтрованный и неосветлённый, его даже называют «живым», и хранится он всего несколько, потому что всё ещё продолжает бродить. В фильтрованном напитке нет остатков дрожжей и бактерий, поэтому его срок годности дольше – до двух месяцев, но полезных свойств в нём, увы, не так много. Свежий квас должен пениться.

Подписывайтесь на наши странички в социальных сетях и пишите нам, какие темы вам были бы интересны. Это «Среда обитания», я Кристина Бовина и не дайте себя обмануть!

Молочнокислые бактерии – обзор

20.2.1 Общие аспекты, связанные с порчей МКБ и требованиями к их росту гем-зависимая каталаза), не образующие спор, строго ферментирующие, факультативно аэробные и продуцирующие молочную кислоту в качестве основного продукта ферментации глюкозы. Некоторые штаммы могут продуцировать гем-независимую каталазу, называемую псевдокаталазой, что может вызвать путаницу при их идентификации.В пределах филума

Firmicutes , т. е. грамположительных организмов, они принадлежат к клостридальной ветви с содержанием G + C менее 55 мол.% в ДНК. Фенотипическая дифференциация традиционно проводилась на основе их клеточной морфологии, их метаболизма (гомо- или гетероферментация) и типа продуктов первичного метаболизма (например, изомер молочной кислоты), спектра ферментированных сахаров, а также с использованием таких признаков, как как способность расти при определенных температурах, устойчивость к экстремальным факторам, таким как низкие и высокие значения pH и повышенные концентрации солей, а также использование хемотаксономических особенностей, таких как химический состав клеточной стенки и, в частности, межпептидного мостика пептидогликана (Stiles и Хольцапфель, 1997).Дифференциация между основными родами, как правило, все еще возможна на основе физиологических особенностей, за исключением, пожалуй, Weissella , являющегося родом как палочковидных, так и коккообразных видов, демонстрируя физиологические «отношения» как с родом Leuconostoc и гетероферментативные лактобациллы.

В отношении роста и способности вызывать порчу молочнокислые бактерии представляют собой интригующую группу бактерий. Обычно считается, что они привередливы в отношении своих потребностей в росте и отличаются от грамотрицательных, которые способны синтезировать основные факторы роста.Молочнокислым бактериям для роста требуются пурины, пиримидины, витамины и несколько аминокислот. Как правило, они обнаруживаются в сочетании с богатыми углеводосодержащими источниками. Генетическое разнообразие и вариации среды обитания в пределах LAB значительно шире. Таким образом, для LAB не существует общих ограничений для pH, a w , температуры или других параметров, а обстоятельства, ограничивающие рост, варьируются в зависимости от рассматриваемого вида. Однако некоторые виды способны расти в весьма неблагоприятных условиях.Роль конкретного штамма молочнокислых бактерий, включающего как вредные, так и технологически полезные бактерии, может определяться конкретной ситуацией и конкретным продуктом. Lactobacillus sayi , например, является важной заквасочной культурой для производства ферментированных мясных продуктов, в то время как, с другой стороны, она может доминировать в связи с порчей переработанных мясных продуктов в вакуумной упаковке (Mäkelä et al. ; 1992). ; Schillinger and Holzapfel, 2003).

Большинство молочнокислых бактерий предпочитают начальный уровень pH от 6 до 7 для роста.Однако многие лактобациллы и Oenococcus oeni являются ацидофильными и переносят условия с низким рН. Oenococcus oeni хорошо растет при pH от 4,2 до 4,8 (Garvie, 1967). Среди видов Lactobacillus Lactobacillus hilgardii демонстрируют предпочтительный рост в диапазоне рН от 4,5 до 5,5. Lactobacillus suebicus , выделенный из ферментированного яблочного и грушевого сусла (Kleynmans et al. , 1989), и Lactobacillus acetotolerans из рисового уксуса (Entani et al. , 1986) может расти даже при pH 2,8 и pH 3,3 соответственно, в то время как самые низкие значения pH для роста Lactobacillus saki , Lactobacillus brevis и Lactobacillus plantarum были указаны как 3,0, 3,16 и 3,34 соответственно (хотя информация о среде/субстрате не предоставлена; Jay и др. , 2005). Lactobacillus acetotolerans устойчив к концентрациям уксусной кислоты до 11% при pH 5,0 (Entani et al. , 1986).Штамм Lactobacillus fructivorans , вызывающий порчу кетчупа, был способен расти в бульоне MRS (де Ман-Рогоза-Шарп) при pH 3,5, а также продемонстрировал рост в бульоне MRS, содержащем 15% (вес./вес.) этанола или 8% NaCl (Björkroth и Коркеала, 1997а). рН испорченного кетчупа был 3,3. С другой стороны, карнобактерии не переносят кислые условия, но рН от нейтрального до высокого от 6,8 до 9,0 способствует росту, а щелочной рН в диапазоне от 8,0 до 9,0, как предполагается, служит в селективных целях, отличающих карнобактерии от других молочнокислых бактерий.Тетрагенококки, энтерококки и некоторые педиококки также известны своей способностью к росту при щелочном рН (Axelsson, 2004).

Кроме того, к МКБ относятся галофилы. Энтерококки и некоторые педиококки, лактобациллы и лейконостоки обладают ростом в 6,5% NaCl. Тетрагенококки растут даже при 18–24% NaCl (Axelsson, 2004; Holzapfel et al. , 2005). Некоторые виды Weissella и Pediococcus растут в среде с концентрацией до 10% NaCl ( a w 0,92–0,94), а Weissella halotolerans очень слабо растут в среде с концентрацией 14% NaCl, что соответствует w значение ниже 0.90 (Хаммес и Фогель, 1995). Carnobacterium viridans переносит 26,4% NaCl и может выживать в насыщенном рассоле в течение длительного времени при 4 °C (Holley et al. , 2002). Tetragenococcus halophilus и T . muriaticus являются преобладающими галофильными видами молочнокислых бактерий в ферментированных пищевых продуктах с высоким содержанием соли, особенно в рыбных продуктах. Было показано, что высокие концентрации соли и низкий рН этих пищевых субстратов оказывают значительное влияние на рост, выработку молочной кислоты и способность этих видов снижать рН (Kobayashi et al., 2004). Основное физиологическое различие между двумя видами заключается в способности T . halophilus расти в среде без добавления NaCl, в отличие от T. muriaticus (Kobayashi et al. , 2000). Все Т . Штаммы halophilus , по-видимому, переносят 26% NaCl, достигая оптимальной скорости роста при pH 7,5 (Gürtler et al. , 1998). Было обнаружено, что выработка гистамина при концентрациях NaCl > 10% является типичной характеристикой T . muriaticus , в то время как его способность образовывать гистамин при низкой кислотности около pH 5,8 и в условиях, ограничивающих O 2 , также сообщалось об оптимальной концентрации NaCl (5–7%) и глюкозе> 1% (Kimura et al. , 2001).

Как и следовало ожидать от LAB, связанных с алкогольными напитками, т.е. Oenococcus oeni , Lactobacillus fructivorans и некоторые педиококки, они переносят типичные для этих напитков уровни содержания этанола в диапазоне от 10 до 13% об.% и начальную концентрацию яблочной кислоты в диапазоне от 12 до 20 г/л (Dittrich, 1993).Сообщалось, что штаммы Lactobacillus plantarum и Oenococcus oeni из вина растут при pH 3,2 и в присутствии 13% этанола при 18 °C, а также демонстрируют высокую устойчивость к лиофилизации (GAlegria et al. , 2004). .

МКБ весьма изменчивы в своем температурном спектре роста. Как правило, это мезофилы, демонстрирующие лучший рост при температуре от 20 до 40 °C и с максимальной температурой около 50 °C, хотя некоторые лактобациллы (например, Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii ), может расти даже при 55 °C. С другой стороны, МКБ включают множество психротрофных видов, способных расти при пониженных температурах, даже при отрицательных температурах (Korkeala et al. , 1990b). Карнобактерии, а также некоторые лактобациллы и лейконостоки хорошо приспособлены к низким температурам, и многие из них хорошо растут при температурах, близких к 0 °С. Упаковка и хранение в холодильнике изменили порядок значимости преобладающих специфических организмов, вызывающих порчу, от аэробных грамотрицательных бактерий до психротрофных молочнокислых бактерий, вызывающих порчу, особенно в мясных продуктах.В зависимости от внутренней доступности питательных веществ и дополнительных препятствий, возникающих при обработке, микробные популяции, состоящие из различных пропорций гетероферментативных и гомоферментативных молочнокислых бактерий, обычно преобладают в мясных продуктах, хранящихся в холодильнике, как показано в главе 9.

В зависимости от субстрата и окружающей среды молочнокислые бактерии могут выживать в условиях, например в пищу, в течение длительного периода времени. Штаммы, напоминающие Lactobacillus casei , были выделены из внутренней части сыра, найденного в перевернувшемся парусном корабле через 105 лет (Minor et al., 1970).

Термостойкость молочнокислых бактерий зависит от (пищевого) субстрата, а также от таких факторов, как фаза роста и прежняя история штамма. В кислых пищевых продуктах (pH < 4,0) значение D 65 °C для большинства молочнокислых бактерий колеблется от 0,5 до 1,0 (Krämer, 1997). Типичные для большинства грамположительных бактерий, молочнокислые бактерии более устойчивы к нагреванию, чем грамотрицательные бактерии, связанные с пищевыми продуктами. В МКБ более высокая устойчивость к термической деструкции отмечена у энтерококков, связанных с мясными продуктами (Franz and von Holy, 1994).При A W > 0,95 и рН 7, D 60 ° C , D 65 ° C и D 70 ° C Значения 7-15 мин, 1,6-2,3 мин и 0,3 мин, соответственно, сообщалось для Enterococcus faecium ; соответствующие значения, указанные для E. faecalis , составляли 5–20, 1,6–2,3 и 0,3 мин (Mossel et al. , 1995). Как правило, педиококки более устойчивы к нагреванию, чем другие молочнокислые бактерии, и среди педиококков штаммы Pediococcus pentosaceus и Pediococcus acidilactici , связанные с молочными продуктами, проявляют повышенную устойчивость (Wallhäusser, 1988).Исключением может служить Weissella viridescens , типичная бактерия порчи переработанных мясных продуктов, для которой D 65 °C значения 20–30 мин при «оптимальных» условиях a w  > 0,95 и pH 7,0 (Mossel et al. , 1995).

Доступна относительно скудная информация о радиационной стойкости МАБ. Штаммы Lactobacillus sakei , lactobacillus curvatus , lactobacillus plantarum , lactobacillus alimentarius и lactobacillus farciminis были выделены из рапуритого мяса, а их радиационное сопротивление (в γ d 10 значения) было найдено варьироваться от 0.от 28 до 0,88 кГр (Ниманд и Хольцапфель, 1984). В другом исследовании было обнаружено, что радиационная устойчивость штаммов, выделенных из обработанного радиацией мяса, в целом выше, чем у аутентичных штаммов, из которых некоторые выделенные штаммы показали значения γ D 10 > 1,0 кГр. Более того, ранее необъяснимое явление наблюдалось для нескольких штаммов 90 005 L. sayi 90 006, выделенных из обработанного мяса, которые показали более высокие значения γ D 10 в логарифмической фазе по сравнению со стационарной фазой (Hastings et al., 1986). Этого не наблюдалось ни для каких аутентичных штаммов, в том числе L. sadei DSM 20017. Для вегетативных клеток Sporolactobacillus inulinus средняя устойчивость к γ-облучению была сопоставима с другими вегетативными бактериальными клетками и колебалась от 0,350 до 0,525 кГр. Среднее значение γ D 10 для его эндоспор составляло 2,5 кГр (Botha and Holzapfel, 1988).

Биологические отходы: среда обитания Lactobacillus и субстрат молочнокислого брожения

дои: 10.1016/j.biortech.2013.06.022. Epub 2013 14 июня.

Принадлежности Расширять

принадлежность

  • 1 Институт микробиологии Инсбрукского университета, Technikerstraße 25d, 6020 Инсбрук, Австрия[email protected]

Элемент в буфере обмена

Марайке Пробст и соавт. Биоресурсная технология. 2013 сен.

Показать детали Показать варианты

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

дои: 10.1016/j.biortech.2013.06.022. Epub 2013 14 июня.

принадлежность

  • 1 Институт микробиологии Инсбрукского университета, Technikerstraße 25d, 6020 Инсбрук, Австрия. [email protected]

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки Параметры отображения цитирования

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Композитные органические отходы оценивали на предмет их физической, химической и микробной пригодности в качестве субстрата для ферментативного производства молочной кислоты.Исследуемые биоотходы имели высокую кислотность (рН 4,3) и высокое содержание органического углерода (45%). Библиотека клонов определила, что 90% бактериального сообщества были молочнокислыми бактериями, в основном представленными Lactobacilli (70%). Культивирование с использованием полуселективных сред выявило Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis и их ближайшие родственники в качестве доминирующих таксонов. PCR-DGGE с использованием общих бактериальных и молочнокислых бактериальных праймеров привела к небольшой гетерогенности микробного сообщества. Эти данные указывают на то, что биоотходы являются предпочтительной средой обитания молочнокислых бактерий, что позволяет предположить, что нестерилизованные биоотходы и их естественная флора могут быть использованы в процессе ферментации для производства молочной кислоты.Такое применение биоотходов могло бы стать альтернативой существующим субстратам и обеспечить современную, эффективную и экологически чистую технологию переработки отходов.

Ключевые слова: молочнокислые бактерии; Муниципальные органические отходы; Органический остаток; Нестерилизованные биоотходы.

Авторское право © 2013 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Похожие статьи

  • Молочная кислота и метан: улучшенное использование потенциала биоотходов.

    Дрешке Г., Пробст М., Вальтер А., Пюмпель Т., Вальде Дж., Инсам Х. Дрешке Г. и соавт. Биоресурсная технология. 2015 янв; 176:47-55. doi: 10.1016/j.biortech.2014.10.136. Epub 2014 4 ноября. Биоресурсная технология. 2015. PMID: 25460983

  • Замкнутый цикл для твердых бытовых органических отходов путем молочнокислого брожения.

    Пробст М., Вальде Дж., Пюмпель Т., Вагнер А.О., Инсам Х. Пробст М. и соавт. Биоресурсная технология. 2015 Январь; 175: 142-51. doi: 10.1016/j.biortech.2014.10.034. Epub 2014 19 октября. Биоресурсная технология. 2015. PMID: 25459815

  • Ферментация рисовой соломы с использованием молочнокислых бактерий.

    Гао Л., Ян Х., Ван Х., Хуан З., Исии М., Игараши Ю., Цуй З.Гао Л. и др. Биоресурсная технология. 2008 май; 99 (8): 2742-8. doi: 10.1016/j.biortech.2007.07.001. Epub 2007, 15 августа. Биоресурсная технология. 2008. PMID: 17702573

  • Амилолитическое бактериальное молочнокислое брожение — обзор.

    Редди Г., Альтаф М., Навина Б.Дж., Венкатешвар М., Кумар Э.В. Редди Г. и др. Биотехнология Adv. 2008 г., январь-февраль; 26(1):22-34. doi: 10.1016/j.биотехадв.2007.07.004. Epub 2007 31 июля. Биотехнология Adv. 2008. PMID: 17884326 Рассмотрение.

  • Ферментативное производство молочной кислоты из биомассы: обзор технологических разработок и перспективы на будущее.

    Джон Р.П., Нампутири К.М., Пандей А. Джон Р.П. и др. Приложение Microbiol Biotechnol. 2007 март; 74(3):524-34. doi: 10.1007/s00253-006-0779-6. Epub 2007, 16 января.Приложение Microbiol Biotechnol. 2007. PMID: 17225102 Рассмотрение.

Цитируется

4 статей
  • Интегрированная непрерывная разработка биопроцесса для производства ингибиторов АПФ штаммами Lactobacillus helveticus в мембранном биореакторе.

    Raveschot C, Deracinois B, Bertrand E, Flahaut C, Frémont M, Drider D, Dhulster P, Cudennec B, Coutte F.Raveschot C, et al. Фронт Биоэнг Биотехнолог. 2020 25 сент;8:585815. doi: 10.3389/fbioe.2020.585815. Электронная коллекция 2020. Фронт Биоэнг Биотехнолог. 2020. PMID: 33102467 Бесплатная статья ЧВК.

  • Lactobacillus plantarum с функциональными свойствами: подход к повышению безопасности и срока хранения ферментированных пищевых продуктов.

    Бехера С.С., Рэй Р.С., Здолец Н.Бехера С.С. и др. Биомед Рез Инт. 2018 28 мая; 2018:9361614. дои: 10.1155/2018/9361614. Электронная коллекция 2018. Биомед Рез Инт. 2018. PMID: 29998137 Бесплатная статья ЧВК. Рассмотрение.

  • Комбинированный клеточно-консорциумный подход к деградации лигноцеллюлозы специализированными клетками Lactobacillus plantarum.

    Мораис С., Штерцер Н., Ламед Р., Байер Э.А., Мизрахи И. Мораис С. и соавт.Биотехнология Биотопливо. 2014 24 июля; 7:112. дои: 10.1186/1754-6834-7-112. Электронная коллекция 2014. Биотехнология Биотопливо. 2014. PMID: 25788977 Бесплатная статья ЧВК.

  • Изменения в микробных сообществах при совместном компостировании дигестатов.

    Франке-Уиттл И.Х., Конфалоньери А., Инсам Х., Шлегельмильх М., Кёрнер И. Franke-Whittle IH и соавт. Управление отходами. 2014 март; 34(3):632-41.doi: 10.1016/j.wasman.2013.12.009. Epub 2014 21 января. Управление отходами. 2014. PMID: 24456768 Бесплатная статья ЧВК.

Типы публикаций

  • Поддержка исследований, за пределами США Правительство

термины MeSH

  • Денатурирующий градиентный гель-электрофорез
  • Молочная кислота/обмен веществ*
  • Лактобациллы/метаболизм*

LinkOut — больше ресурсов

  • Полнотекстовые источники

  • Прочие литературные источники

  • Базы данных по молекулярной биологии

[Икс]

Укажите

Копировать

Формат: ААД АПА МДА НЛМ

Введение в молочнокислые бактерии

( 99575 чтений)

| | |

Молочнокислые бактерии представляют собой грамположительные обычно неподвижные, не образующие спор палочки и кокки.У них отсутствует способность синтезировать цитохромы и порфирины (компоненты дыхательных цепей) и, следовательно, они не могут генерировать АТФ путем создания протонного градиента. Молочнокислые могут получать АТФ только путем ферментации, обычно сахаров. Поскольку они не используют кислород для производства энергии, молочнокислые бактерии успешно растут в анаэробных условиях, но они также могут расти в присутствии кислорода. Они защищены от побочных продуктов кислорода (например, H 2 O 2 ), потому что у них есть пероксидазы.Эти организмы, как определено в эксперименте 3, являются аэротолерантными анаэробами. Они отличаются от других организмов своей способностью ферментировать гексозы до молочной кислоты, отсюда и название. Молочнокислые бактерии можно разделить на две группы в зависимости от продуктов, образующихся в результате ферментации глюкозы. Гомоферментативные организмы ферментируют глюкозу до двух молей молочной кислоты, генерируя 2 АТФ на моль метаболизируемой глюкозы. Молочная кислота является основным продуктом этого брожения. Гетероферментативные молочнокислые бактерии сбраживают 1 моль глюкозы на 1 моль молочной кислоты, 1 моль этанола и 1 моль СО 2 .На моль глюкозы образуется один моль АТФ, что приводит к меньшему росту на моль метаболизируемой глюкозы. Из-за низкого выхода энергии молочнокислые бактерии часто растут медленнее, чем микробы, способные к дыханию, и образуют колонии меньшего размера (2-3 мм).

С помощью теста с горячей петлей легко определить, имеют ли молочнокислые бактерии гомо- или гетероферментативный метаболизм. Основным конечным продуктом гетероферментации является CO 2 . В среде, содержащей глюкозу, этот газ хорошо растворяется при высоких значениях pH и остается в растворе.Если же повысить температуру раствора, CO 2 станет нерастворимым и будет выделяться в газообразном виде. Тест с горячей петлей заключается в выращивании тестируемого изолята до насыщения в среде, содержащей глюкозу. После инкубации проволочную петлю (инокуляционную петлю) нагревают до покраснения и погружают в бульонную культуру. Это заставляет жидкость вокруг контура нагреваться. Если тестовый организм является гетероферментативным, пузырьки CO 2 будут развиваться вблизи петли.

Молочнокислые бактерии обладают ограниченными биосинтетическими способностями, требуя предварительно сформированных аминокислот, витаминов группы В, пуринов, пиримидинов и, как правило, сахара в качестве источника углерода и энергии.При выращивании молочнокислых растений обычно используют богатую среду. Эти многочисленные требования ограничивают их среду обитания областями, где необходимые соединения в изобилии (животные, растения и другие многоклеточные организмы). Молочнокислые бактерии могут расти при температуре от 5 до 45°C и неудивительно, что они устойчивы к кислым условиям, при этом большинство штаммов способны расти при pH 4,4.

Роды молочнокислых бактерий

Молочнокислые молочные продукты классифицируются по пути ферментации, используемому для ферментации глюкозы, и по морфологии их клеток. Lactobacillus представляют собой палочковидные организмы, которые могут быть гетеро- или гомоферментативными. Они широко распространены и могут быть выделены из многих растительных и животных источников. Лактобациллы более устойчивы к кислоте, чем молочнокислые бактерии других родов, и это свойство делает их важными на заключительных фазах многих пищевых ферментаций, когда другие организмы ингибируются низким рН.

Leuconostoc представляют собой кокки овальной формы, часто в цепочках. Все бактерии этого рода имеют гетероферментативный тип метаболизма.При выращивании на среде, содержащей сахарозу, образуется большое количество слизистого полисахарида (декстрана). Декстран нашел применение в медицине в качестве разбавителя плазмы и в биотехнологии.

Pediococcus представляют собой кокки, часто встречающиеся парами и тетрадами, строго гомоферментативные. Их среда обитания ограничена в основном растениями. P. cerevisiae с большим успехом используется в качестве закваски для ферментации некоторых колбасных изделий. Streptococcus представляют собой кокки в цепочках, которые отличаются от Leuconostoc своим строго гомоферментативным метаболизмом.Эти микроорганизмы могут быть выделены из ротовой полости животных, желудочно-кишечного тракта, кожи и любых пищевых продуктов, контактирующих с этими средами. В то время как другие роды молочнокислых бактерий редко вызывают заболевание, Streptococcus pyogenes является распространенным, вызывающим беспокойство патогеном, вызывающим острый фарингит и ревматическую лихорадку.

Энтерококки и Лактококки два недавних таксономических подразделения молочнокислых бактерий. Они были созданы для реорганизации большого и дивергирующего рода Streptococcus в более мелкие, более родственные группы бактерий.Энтерококки представляют собой грамположительные кокки, образующие пары или цепочки. Они широко распространены в окружающей среде, особенно в фекалиях позвоночных. Штаммы могут расти в присутствии 6,5% NaCl и 40% желчи.

Lactococcus включает штаммы, которые представляют собой грамположительные сферические клетки, расположенные парами или цепочками. Они имеют строго гомоферментативный метаболизм и содержатся в молочных и растительных продуктах. На протяжении веков молочнокислые бактерии использовались для производства ферментированных пищевых продуктов, включая соленья, квашеную капусту, колбасу, йогурт, сыр, пахту, соевый соус и многое другое.Некоторые примеры включают Streptococcus thermophilus вместе с Lactobacillus bulgaricus , которые используются при производстве йогурта. Кроме того, штаммы Lactococcus lactis и S. thermophilus часто используются в качестве заквасочных культур при производстве сыра. Наконец, Lactobacillus и Leuconostoc полезны при брожении капусты для получения квашеной капусты.

| | |

Молочнокислые бактерии | Энциклопедия.com

Молочнокислые бактерии составляют группу бактерий, которые разлагают углеводы (например, ферментация ) с образованием молочной кислоты. Примеры родов, содержащих молочнокислые бактерии, включают Streptococcus , Lactobacillus , Lactococcus и Leuconostoc .

Производство молочной кислоты уже давно используется в производстве продуктов питания (например, йогурт, сыр, квашеная капуста, колбаса). С 1970-х годов значительно возросла популярность ферментированных продуктов, таких как кефир, кунис и тофу, которые формально относились к определенным этнически ориентированным кухням.

Обычно молочнокислые бактерии представляют собой грамположительные бактерии, не образующие спор и способные расти как в присутствии, так и в отсутствие кислорода. Другой общей чертой молочнокислых бактерий является их неспособность производить многие соединения, необходимые им для выживания и роста. Большинство питательных веществ должно присутствовать в среде, в которой живут бактерии. Их привередливые потребности в питании ограничивают среду, в которой существуют молочнокислые бактерии. Рот и кишечный тракт животных являются двумя такими средами, где обитает молочнокислая бактерия Enterococcus faecalis .Другие среды включают листья растений ( Leuconostoc , Lactobacillus и разлагающийся органический материал. рост большинства других микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов . Обильному росту молочнокислых бактерий и, следовательно, образованию молочной кислоты также препятствует низкий уровень pH.например, соленья, йогурт, сыр) из загрязнение бактериями, которые распространены на кухне (например, Escherichia coli, или бактериями, способными расти при температуре охлаждения (например, Listeria ). Уровень кислорода во время молочнокислого брожения также является фактором, подавляющим потенциальные пищевые патогены Активно ведутся исследования, чтобы расширить защиту, обеспечиваемую молочнокислыми бактериями, на другие продукты, такие как овощи

Кислотность, связанная с молочнокислыми бактериями, также оказалась полезной в предотвращении колонизации поверхностей инфекционными бактериями.Лучшим примером этого является влагалище. Колонизация вагинальных эпителиальных клеток Lactobacillus успешно предотвращает последующую колонизацию клеточной поверхности вредными бактериями, тем самым снижая частоту хронических вагинальных дрожжевых инфекций.

Молочнокислые бактерии производят антибактериальные соединения, известные как бактериоцины. Бактериоцины действуют, пробивая отверстия в мембране, окружающей бактерии. Таким образом, активность бактериоцинов обычно смертельна для бактерий.Примерами бактериоцинов являются низин и лейкоцин. Низин ингибирует рост большинства грамположительных бактерий, особенно спорообразующих (например, Clostridium botulinum . Этот бактериоцин был одобрен для использования в качестве пищевого консерванта в США с 1989 г. Лейкоцин подавляет рост Listeria. monocytogenes .

Молочнокислые бактерии также имеют экономическое значение для сохранения сельскохозяйственных культур Популярный метод сохранения урожая использует так называемый силос.Силос — это, по сути, воздействие молочнокислых бактерий на сельскохозяйственные культуры (например, травы, кукурузу, люцерну). В результате активность ферментации снижает pH на поверхности урожая, предотвращая колонизацию урожая нежелательными микроорганизмами.

См. также Экономическое использование и преимущества микроорганизмов

Молочнокислые бактерии


Поддержка Lactococcus lactis в качестве микроба штата Висконсин






Веб-обзор онлайн-учебника бактериологии Тодара. «Хороший, плохой и смертоносный» . (Журнал НАУКА — Том 304: стр. 1421).

Ключевые слова: молочнокислые бактерии, молочнокислые бактерии, гомолактические, гетеролактические, лактококки, лактобациллы, ацидофильные, термофильные стрептококки, лейконосток, молочная кислота, сыр, творог, йогурт, масло, пахта, сметана, сыроделия, бактериоцины, ницин, лантибиотики, доставка вакцин, геном лактококка, пробиотики.

Распечатать эту страницу

Молочнокислые бактерии (стр. 4)

(Эта глава состоит из 5 страниц)

© Кеннет Тодар, доктор философии

Бактериоцины и LAB

Бактериоцины или лантибиотики класса I представляют собой небольшие пептиды, содержащие необычные дегидроаминокислоты и тиоэфирные аминокислоты лантионин и 3-метиллантионин, синтезируемый грамположительными бактериями. во время посттрансляционных модификаций.Считается, что эти пептиды прикрепляются к мембране клеток-мишеней и пока неизвестным конформационные перестройки, приводящие к увеличению проницаемости и нарушение мембранного потенциала. Есть два типа лантибиотики типов А и В. Все лантибиотики производства ЛАБ относятся к типу А, которые представляют собой удлиненные винтообразные пептиды, тогда как лантибиотики типа В в основном шаровидные. Низин, продуцируемый Lactococcus лактис подвид.лактис был широко изучен. Обладает широким спектром действия против грамположительных бактерий. Считается, что основной целью является клеточная мембрана. В отличие от некоторых других антимикробных пептидов низин не оказывает не нуждается в рецепторе для взаимодействия с клеточной мембраной; однако требуется наличие мембранного потенциала.

Стартер культуры


Закваска культуры, состоящие из молочнокислых кислые бактерии добавляются в начале процесса сыроделия.Молочнокислые бактерии необходимы для производства сыра, йогурта, сметана, кисломолочное масло и большинство кисломолочных продуктов.

Закваски играют важную роль в производстве кисломолочных продуктов. Они производят молочная кислота, которая свертывает молоко и придает текстуру, содержание влаги, отсутствие патогенных микроорганизмов и вкус продукта. То Скорость образования кислоты имеет решающее значение для производство определенных продуктов, т.грамм. Сыр чеддер. В зависимости от продукт, особенно в механизированных установках по производству сыра, закваски также может потребоваться для производства кислоты с неизменно высокой скоростью в течение производственного периода каждый день и каждый день. Отрицательный окислительно-восстановительный потенциал, создаваемый закваской в ​​сыре, также способствует сохранение и развитие вкуса чеддера и подобных продуктов сыры. Кроме того, антибиотические вещества, теперь называемые бактериоцины, продуцируемые заквасками, e.грамм. низин, также может играть роль в сохранение.

Экология заквасочных бактерий
Большинство закваски, используемые до сих пор, произошли от молочнокислых бактерий естественным образом присутствуют в составе загрязняющей микрофлоры молока. Эти бактерии, вероятно, пришли из растительности в случае лактококки или кишечный тракт в случае бифидобактерий, энтерококков и лактобактерий ацидофильный.

Модерн заквасочные культуры, полученные из практики сохранения небольших количество сыворотки или сливок от успешного производства ферментированный продукт в предыдущий день и использование его в качестве инокулята или закваска для производства на следующий день.В пищевой промышленности его практика получила название «наклон назад».

Классификация заквасок
В то время как микробы, используемые в производстве кисломолочных продуктов являются обычно молочнокислые бактерии, Propionibacterium shermanii и бифидобактерии виды которые не являются молочнокислыми бактериями, также используются. Кроме того, другие бактерии, включая Brevibacterium постельное белье, отвечает за вкус лимбургского сыра; и формы (виды Penicillium) используются при производстве камамбера, Рокфор и голубые сыры.

Пробиотики и Молочнокислые бактерии

Пробиотики – это продукты предназначен для доставки потенциально полезные бактериальные клетки для микробиотической экосистемы человека и разное животные. Штаммы молочнокислых бактерий являются наиболее распространенными микробами. используются в качестве пробиотиков, особенно Lactobacillus и виды бифидобактерий, но лактококки, некоторые энтерококки и некоторые стрептококки. входят в состав пробиотиков.

молочная Кислотообразующие бактерии, используемые в качестве пробиотиков

Lactobacillus
Виды Lactobacillus факультативные анаэробы. Однако они растут в присутствии O 2 и могут преобразовать его в H 2 O или H 2 O 2 .

Лактобациллы как обычно преобладают в тонкой кишке, и они известны своей положительные эффекты, которые могут противодействовать потенциальным патогенам.Из более 100 видов Lactobacillus, обычно используются следующие пробиотики:
L. ацидофильный
л. ферментум
л. параказеи
л. бревис
л. гассери
л. плантарум
л. болгарский
л. гельветикус
л. реутери
л. казеи
л. дженсении
л. рамнозус
л. хрустящий
л.джонсонии
л. salivarius

Bifidobacterium
Bifidobacterium не включен в традиционные молочнокислые бактерии из-за их генетической несвязанности, но у бактерии есть среда обитания, которая перекрывается с молочнокислыми, и у нее есть метаболизма, который производит молочную кислоту как первичный конечный продукт

ферментация. Бифидобактерии являются строго анаэробными и обычно соперничают за преобладание в толстой кишке.Среди 30 видов те, которые признаны пробиотики включают:
B. подростки
В. бреве
Б. лонгум
В. анималис
Б. инфантис
Б. термофилум
В. бифидум
В. лактис
Бифидобактерии лонгум. Бифидобактерии являются облигатно анаэробными бактерии, не отнесенные к молочнокислым бактериям, но которые занимать похожие среды обитания и производят молочную кислоту в качестве единственного конечного продукта.Они являются видными грамположительными бактериями в толстой кишке (толстой кишке). Бифидобактерии младенец является преобладающей бактерией в кишечнике младенцев, находящихся на грудном вскармливании. потому что материнское молоко содержит специфический фактор роста, который обогащает для роста бактерии.

Стрептококк
видов Streptococcus не являются обычно связаны с пользой для здоровья, а некоторые из них весьма патогенный. Однако один факультативный анаэробный вид, Streptococcus thermophilus, как известно, укреплять здоровье.Это один из двух основных видов, встречающихся в йогурте. культуры, второй – L. болгарский.

Enterococcus
Обнаружен в ряд пробиотических продуктов, факультативный анаэроб Enterococcus faecium неизменно является компонентом нормальной кишечной микробиоты и считается полезным микробом. Однако Э. faecium превратилась из относительно непатогенной комменсальной бактерии в третья по распространенности причина внутрибольничных инфекций, и в настоящее время составляет более 10% клинических изолятов энтерококков.Более того, у него развилась обширная устойчивость к антибиотикам, что способны передаваться другим бактериям.

Организм человека, в первую очередь желудочно-кишечный тракт, является домом для большое количество разных видов бактерий, и вполне вероятно, что мы не смогли бы выжить без их присутствия. Две наиболее распространенные бактерии, входящие в состав микробиота кишечника («нормальная флора») представлена ​​Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium bifidum.Следовательно, они являются основным компонентом пробиотиков.

Местные бактерии человека выполняют широкий спектр функций, который включают производство некоторых витаминов группы В и витамина К, синтез некоторых пищеварительные ферменты (например, лактаза), конкуренция с патогенами за места колонизации, производство антибактериальных и противогрибковых вещества, защищающие от вредных организмов, производство химические вещества, которые, как было показано, являются антиканцерогенными и стимулирующими развития и активности иммунной системы.

Естественный баланс бактерий в организме может быть нарушен несколькими такие факторы, как прием некоторых лекарств, антибиотиков и стероидов, увеличение кислотность в пищеварительной системе, вызванная стрессом, недостатком сна и плохое питание, запор или диарея, избыточный рост дрожжей, утомляемость, СРК и другие кишечные заболевания.

Было высказано предположение, в нескольких случаях доказано, что один из способов борьба с этими состояниями заключается в добавлении в рацион пробиотические бактерии в натуральных продуктах питания или искусственных добавках.

Пробиотики были рекомендованы или предложены для пациентов, получающих лучевая терапия, лица с рецидивирующая молочница, вагинальные дрожжевые инфекции или мочевыводящие пути инфекции, человек страдающих от синдрома раздраженного кишечника (СРК) или других проблем с кишечником, для выезжающих за границу для защиты от пищевых отравлений и во время любых период, когда можно принимать антибиотики.


продолжение главы

Предыдущая страница

© Кеннет Тодар, Ph.Д. Все права защищены. — www.textbookofbacteriology.net

Ферментированные и овощные.Глобальная перспектива. Глава 5.

Ферменты и овощи. Глобальная перспектива. Глава 5.

ГЛАВА 5
БАКТЕРИАЛЬНАЯ ФЕРМЕНТАЦИЯ

5.1 Что такое бактерии

Бактерии представляют собой «большую группу одноклеточных или многоклеточных организмы, лишенные хлорофилла, с простым ядром, быстро размножающиеся простыми деление, у некоторых видов развивается высокоустойчивая покоящаяся (споровая) фаза; некоторые виды размножаются половым путем, некоторые подвижны.По форме они бывают шаровидными, стержневидными, спиралевидными или нитевидный. Они встречаются в воздухе, воде, почве, гниющих органических материалах, животных и растениях. Сапрофитные формы более многочисленны, чем паразиты. Некоторые формы являются автотрофными». (Уокер, 1988) .

В пищевых продуктах присутствует несколько семейств бактерий, большинство которые связаны с порчей продуктов питания. Важная роль бактерий в ферментации продуктов часто упускается из виду.

5.2 Молочнокислые бактерии

Молочнокислые бактерии представляют собой группу грамположительных бактерий, не дышащие, не спорообразующие, кокки или палочки, вырабатывающие молочную кислоту в качестве основного конечный продукт ферментации углеводов. Они являются наиболее важными бактериями в желательное пищевое брожение, отвечающее за брожение хлеба из закваски, сорго, все кисломолочные продукты, маниока (для производства гари и фуфу ) и самые «маринованные» (ферментированные) овощи.Исторически сложилось так, что бактерии из родов Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus и Streptococcus являются основными вовлеченными видами. Было идентифицировано еще несколько, но они играют незначительную роль в молочнокислом брожении. молочная кислые бактерии были недавно рассмотрены Axelsson (1998).

Молочнокислые бактерии осуществляют свои реакции — превращение углеводов до молочной кислоты плюс углекислый газ и другие органические кислоты — без необходимости для кислорода.Их называют микроаэрофильными, так как они не используют кислород. Потому что при этом изменения, которые они вызывают, не вызывают резких изменений в составе еда. Некоторые представители семейства являются гомоферментативными, то есть производят только молочную кислоту. в то время как другие являются гетероферментативными и производят молочную кислоту и другие летучие соединения. и небольшое количество алкоголя. Lactobacillus acidophilus, L. bulgaricus, L. plantarum, L. caret, L. pentoaceticus, L. brevis и L.thermophilus являются примерами молочнокислых кислотообразующие бактерии, участвующие в ферментации пищевых продуктов. Все виды молочной кислоты бактерии имеют свои особые реакции и ниши, но в целом L. plantarum – гомоферментер – обеспечивает высокую кислотность при ферментации всех овощей и играет Главная роль. Все продуценты молочной кислоты представляют собой неподвижные грамположительные палочки, которым необходим комплекс углеводные субстраты как источник энергии. Молочная кислота, которую они производят, эффективна. в подавлении роста других бактерий, которые могут разложить или испортить пищу.Потому что всю группу называют «молочнокислыми бактериями», может показаться, что реакции, которые они проводят, очень просты, с образованием одного субстрата. Этот далеко от истины. Молочнокислые бактерии представляют собой разнообразную группу организмов с разнообразная метаболическая способность. Это разнообразие делает их легко адаптируемыми к целому ряду условиях и в значительной степени ответственен за их успех в кислотном брожении пищевых продуктов.

Несмотря на их сложность, вся основа молочнокислого брожения основывается на способности молочнокислых бактерий вырабатывать кислоту, которая затем ингибирует рост других нежелательных организмов.Все продуценты молочной кислоты являются микроаэрофилами. то есть им требуется небольшое количество кислорода для функционирования. Виды рода Streptococcus и Leuconostoc производят наименьшее количество кислоты. Далее идут гетероферментативные виды Lactobacillus , которые продуцируют промежуточные количества кислоты, затем Pediococcus и, наконец, гомоферментеры из видов Lactobacillu s , которые производят больше всего кислоты.Гомоферментеры превращают сахара преимущественно в молочную кислоту, тогда как гетероферментеры производят около 50 % молочной кислоты плюс 25 % уксусной кислоты и этилового спирта и 25 % углерода диоксид. Эти другие соединения важны, поскольку они придают особый вкус и аромат. к конечному продукту. Гетероферментативные лактобациллы продуцируют маннит и некоторые виды также производят декстран.

Leuconostoc mesenteroides представляет собой бактерию, связанную с квашеная капуста и маринады брожения.Этот организм инициирует желаемую молочную кислоту брожения в этих продуктах. Он отличается от других видов молочной кислоты тем, что может переносят довольно высокие концентрации соли и сахара (до 50% сахара). л. mesenteroides ускоряет рост овощей в диапазоне температур и концентрации солей, чем у любых других молочнокислых бактерий. Он производит углекислый газ и кислоты, которые быстро снижают рН и препятствуют развитию нежелательных микроорганизмы.Образующийся углекислый газ заменяет кислород, делая окружающую среду анаэробные и пригодные для роста последующих видов лактобацилл. Удаление кислород также помогает сохранить цвет овощей и стабилизирует любую аскорбиновую кислоту что присутствует.

Организмы из семейства грамположительных Propionibacteriaceae являются отвечает за вкус и текстуру некоторых ферментированных продуктов, особенно швейцарского сыра, где они отвечают за образование «глазков» или отверстий в сыре.Эти бактерии расщепляют молочную кислоту на уксусную и пропионовую кислоты и углекислый газ.

Несколько других бактерий, например, Leuconostoc citrovorum L. Dextranicum, Streptococcus lactis, S. Cremis, и liquefaciens и Brevibacterium вида играют важную роль в ферментации молочных продуктов. Они не обсуждаются в подробно в этой рукописи.

5.2.1 Молочнокислое брожение

Молочнокислые бактерии принадлежат к двум основным группам – гомоферментеры и гетероферментеры.Пути образования молочной кислоты различны для два. Гомоферментеры продуцируют в основном молочную кислоту через гликолитическую Путь Эмбдена-Мейергофа). Гетероферментеры производят молочную кислоту плюс заметное количество этанола, ацетата и диоксида углерода через 6-фосфоглюканат/фосфокетолазу путь. Гликолитический путь используют все молочнокислые бактерии, кроме лейконостоков. лактобациллы III группы, энококки и вейсселлы. Для этого необходимы нормальные условия пути являются избыток сахара и ограниченный кислород.Axelsson (1998) дает подробное учет биохимических путей как для гомо-, так и для гетероферментеров.

Гомолактическая ферментация

Ферментация 1 моля глюкозы дает два моля молочной кислоты. кислота;

C 6 H 12 O 6     

2 CH 3 CHOHCOOH

Глюкоза

молочная кислота

Гетеролактическая ферментация

Ферментация 1 моля глюкозы дает по 1 молю каждого молочная кислота, этанол и диоксид углерода;

С 6 Н 12 О 6

СН 3 СНОНСООН+

С 2 Н 5 ОН+

СО 2
Глюкоза

молочная кислота+

этанол+

диоксид углерода

  Таблица 5.1 Основные молочнокислые бактерии в ферментированных растительные продукты.

Гомоферментер

Факультативный гомоферментер

Облигатный гетероферментер

Enterococcus faecium

Lactobacillus bavaricus

Короткие лактобациллы

Enterococcus faecalis

Lactobacillus casei

Lactobacillus buchneri

Лактобактерии ацидофильный

Лактобактерии кориниформный

Лактобактерии целлобиоз

Lactobacillus lactis

Lactobacillus curvatus

Lactobacillus confusus

Лактобактерии дельбруецкий

Lactobacillus plantarum

Лактобактерии копрофил

Lactobacillusleichmannii

Саке Lactobacillus

Лактобактерии ферментатум

Лактобактерии слюна

 

Лактобактерии Сан-Франциско

Streptococcus bovis

 

Leuconostoc dextranicum

Стрептококк термофильный

 

Левконосток мезентероиды

Pediococcus acidilactici

 

Левконосток парамезентероиды

Pedicoccus Damnosus

   

Pediococcus pentocacus

   

Из Beuchat (1995).

5.3 Уксуснокислые бактерии

Вторая группа бактерий, важных для ферментации пищевых продуктов, — это продуценты уксусной кислоты из видов Acetobacter . Ацетобактерии являются важен при производстве уксуса (уксусной кислоты) из фруктовых соков и спиртов. То такая же реакция происходит и в винах, если позволяет кислород, где acetobacter могут вызывают нежелательные изменения – окисление спирта до уксусной кислоты.Это производит уксусный привкус в вине.

Наиболее желательное действие уксуснокислых бактерий заключается в производстве уксуса. Процесс производства уксуса, по сути, состоит из двух стадий, в ходе которых дрожжи превращаются в сахаров в спирт, за которыми следуют acetobacter , которые окисляют спирт до уксусной кислоты. По этой причине продукты ферментации acetobacter обсуждаются более подробно. подробности в главе 7 о смешанном брожении.

5.3.1 Уксуснокислое брожение

Acetobacter превращают спирт в уксусную кислоту в присутствии избытка кислород.

Окисление спирта до уксусная кислота и вода

Окисление одного моля этанола дает по одному молю каждого из уксусная кислота и вода;

С 2 Н 5 ОХ + О 2 СН 3 СООН + Н 2 О
Алкоголь   уксусная кислота вода

5.4 Бактерии щелочных ферментации

Третья группа бактерий – это бактерии, вызывающие щелочную реакцию. ферментации — вида Bacillus . Следует отметить Bacillus subtilis, B. licheniformis и B. pumilius. Bacillus subtilis является доминирующим видом, вызывая гидролиз белка до аминокислот и пептидов и высвобождая аммиак, который повышает щелочность и делает субстрат непригодным для роста порчи организмы.Щелочное брожение чаще встречается в продуктах, богатых белком, таких как соевые бобы. и другие бобовые, хотя есть несколько примеров использования семян растений. Например семена арбуза ( Ogiri в Нигерии) и семена кунжута ( Ogiri-saro в Сьерре Leone) и другие, в которых субстратами являются кокосовые и листовые белки (индонезийский semayi и суданский кавал соответственно).

Хотя ассортимент продуктов щелочного брожения не соответствует вызванные кислотным брожением, они важны тем, что обеспечивают белок богатые, недорогие приправы из листьев, семян и бобов, которые вносят свой вклад в рацион миллионов людей в Африке и Азии.Штайнкраус представляет всесторонний обзор кислотного, щелочного и спиртового брожения со всего мира, которые читатель ссылка на дополнительную информацию (Steinkraus, 1996).

5.5 Условия, необходимые для бактериальные ферментации

Микроорганизмы различаются по своим оптимальным требованиям pH для роста. Большинство бактерии предпочитают условия с близким к нейтральному pH (7). Различные требования к рН различных групп микроорганизмов используется с хорошим эффектом в ферментированных пищевых продуктах, где последовательности микроорганизмов сменяют друг друга по мере того, как рН окружающей среды изменения.Некоторые бактерии устойчивы к кислоте и выживают при пониженном уровне pH. Известный кислотоустойчивые бактерии включают видов Lactobacillus и Streptococcus , которые играют роль в брожении молочных и овощных продуктов.

Потребность в кислороде варьируется от вида к виду. молочная кислота бактерии описываются как микроаэрофильные, так как они проводят свои реакции с очень мало кислорода. Однако уксуснокислым бактериям требуется кислород для окисления спирта до уксусная кислота.При производстве уксуса кислород должен быть доступен для производства уксуса. уксусной кислоты, тогда как с вином необходимо исключить кислород, чтобы предотвратить окисление алкоголь и порча вина.

5.5.1 Температура

Разные бактерии могут переносить разные температуры, что обеспечивает огромный простор для различных ферментаций. В то время как большинство бактерий имеют температуру оптимум от 20 до 30°С, некоторые (термофилы) предпочитают более высокие температуры. температурах (от 50 до 55°С) и с более низким температурным оптимумом (от 15 до 20°С).Большинство молочнокислые бактерии лучше всего работают при температуре от 18 до 22°С. Леуконосток виды, инициирующие ферментацию, имеют оптимум от 18 до 22°C. Температура выше 22C, отдают предпочтение видам lactobacillus .

5.5.2 Концентрация соли

Молочнокислые бактерии переносят высокие концентрации солей. Соль толерантность дает им преимущество перед другими менее толерантными видами и позволяет молочнокислым кислотные ферментеры, чтобы начать метаболизм, который производит кислоту, которая еще больше ингибирует рост нежелательных организмов.Лейконосток известен своей высокой солеустойчивостью и по этой причине инициирует большинство молочнокислых ферментаций.

5.5.3 Активность воды

В целом бактериям требуется достаточно высокая активность воды (0,9 или выше) чтобы выжить. Есть несколько видов, которые могут переносить активность воды ниже, чем это, но обычно дрожжи и грибки преобладают в продуктах с более низким содержанием воды. деятельность.

5.5.4 Концентрация ионов водорода (pH)

Оптимальный рН для большинства бактерий близок к нейтральной точке (рН 7,0). Некоторые бактерии устойчивы к кислоте и выживают при пониженном уровне pH. Известный кислотоустойчивые бактерии включают видов Lactobacillus и Streptococcus , которые играют роль в брожении молочных и овощных продуктов.

5.5.5 Наличие кислорода

Некоторые из ферментирующих бактерий являются анаэробами, в то время как другим требуется кислорода для их метаболической активности.Некоторые, в частности лактобациллы, микроаэрофильный. То есть они растут в присутствии уменьшенных количеств атмосферных кислород. При аэробном брожении количество присутствующего кислорода является одним из лимитирующих факторов. факторы. Определяет вид и количество получаемого биопрепарата, количество израсходованного субстрата и энергии, выделившейся в результате реакции. Ацетобактерии нуждаются в кислороде для окисления спирта в уксусную кислоту.

5.5.6 питательных веществ

Всем бактериям для обмена веществ требуется источник питательных веществ. То ферментативным бактериям требуются углеводы — либо простые сахара, такие как глюкоза и фруктозу или сложные углеводы, такие как крахмал или целлюлоза. Требования к энергии микроорганизмов очень высока. Ограничение количества доступного субстрата может проверить их рост.

5.6 Принципы молочной кислоты ферментация

Квашеная капуста — один из примеров кислотного брожения овощей.То Название квашеной капусты дословно переводится как кислая капуста. Процесс квашения капусты может быть применяется к любому другому подходящему типу растительного продукта. Из-за важности этого продукт в немецкой диете, этот процесс получил существенное исследование, чтобы коммерциализировать и стандартизировать производство. В результате процесс и сопутствующие микроорганизмы хорошо известны. Другие менее известные ферментированные фрукты и овощам уделялось меньше внимания исследователей, поэтому мало что известно о точном обработать.Однако можно с уверенностью предположить, что кислотное брожение овощей основано на этот процесс.

Молочнокислое брожение проводят при трех основных типах состояние: – вяленая, рассольная и несоленая. Соление обеспечивает подходящее среда для роста молочнокислых бактерий, которые придают кислый вкус овощ.

Соль для маринования .
Для маринования подходит любая разновидность поваренной соли, главное, чтобы она была чистой.Примеси или добавки могут вызвать проблемы. Соль с химикатами для уменьшения спекшиеся использовать нельзя, так как они делают рассол мутным. Соль с лаймом примеси могут снизить кислотность конечного продукта и снизить срок годности продукта. Соль с примесями железа может привести к почернение овощей. Примеси магния придают горький вкус. Карбонаты могут привести к получению солений с мягкой текстурой (Lal, Siddappa и Тандон, 1986).


5.6.1 Сухие соленые ферментированные овощи

При сухом посоле овощ обрабатывают сухой солью. Соль извлекает сок из овощей и создает рассол. Овощ готов, промывают в питьевой холодной воде и осушают. На каждые 100 кг овощей приходится 3 кг соли. нужный. Овощи укладывают слоем толщиной около 2,5 см в ферментационную емкость. тара (бочка или бочонок).Овощи посыпают солью. Еще один слой добавляют овощи и добавляют больше соли. Это повторяется до тех пор, пока в контейнере не будет три четверти полные. Поверх овощей кладется ткань и добавляется груз для сжатия. овощи и способствуют образованию рассола, что занимает около 24 часов. Как только образуется рассол, начинается брожение и начинают появляться пузырьки углекислого газа. Ферментация занимает от одной до четырех недель в зависимости от температуры окружающей среды.Ферментация завершена, когда перестанут появляться пузырьки, после чего рассол можно упакованы в различные смеси. Это могут быть уксус и специи или масло и специи (Lal et al , 1986).

5.6.2 Процесс «квашеной капусты».

Молочнокислые бактерии являются основной группой организмов, участвующих в брожение квашеной капусты. По типу их можно разделить на три группы. и готовая продукция:

Leuconostoc mesenteroides и кислото- и газообразующий кокк

Lactobacillus plantarum и бациллы, которые производить кислоту и небольшое количество газа

л.Кукумерис

Lactobacillus pentoaceticus кислота и газообразующие бациллы
( Л. Бревис )

В дополнение к желательным бактериям существует ряд нежелательных микроорганизмы, присутствующие на капусте (и другом растительном материале), которые могут мешать процесс квашения капусты, если ему разрешено беспрепятственно размножаться. Качество конечного продукта во многом зависит от того, насколько хорошо контролируются нежелательные организмы во время процесс ферментации.Некоторые типичные микроорганизмы, вызывающие порчу, используют белок в качестве источник энергии, вызывающий неприятные запахи и привкусы.

Процесс ферментации

Нашинкованную капусту или другие подходящие овощи кладут в банку и добавляется соль. К капусте прикладывают механическое давление, чтобы выдавить сок, который содержит ферментируемые сахара и другие питательные вещества, подходящие для микробной активности. Первый микроорганизмами, которые начинают действовать, являются газообразующие кокки (L.мезентероиды). Эти микробы производят кислоты. Когда кислотность достигает 0,25-0,3% (в пересчете на молочную кислоту), эти бактерии замедляются и начинают отмирать, хотя их ферменты продолжают функция. Активность, начатая L. mesenteroides , продолжается лактобациллы (L. plantarum и L. Cucumeris) до кислотности достигается уровень 1,5-2%. Высокая концентрация солей и низкая температура препятствуют эти бактерии в той или иной степени.Наконец, L. pentoaceticus продолжает брожение, доводя кислотность до 2-2,5% тем самым завершая брожение.

Конечными продуктами нормального брожения капусты являются молочная кислота и с меньшими количествами уксусной и пропионовой кислот, смесь газов которых углерод диоксид — основной газ, небольшое количество спирта и смесь ароматических эфиров. Кислоты в сочетании со спиртом образуют сложные эфиры, которые способствуют характерным вкус квашеной капусты.Кислотность помогает контролировать рост порчи и гнилостных организмов и способствует увеличению срока годности продукта. товар. Изменения в последовательности желаемых бактерий или даже присутствие нежелательные бактерии, изменяют вкус и качество продукта.

Влияние температуры на процесс квашения капусты

Оптимальная температура для брожения квашеной капусты около 21С. А отклонение всего на несколько градусов от этой температуры изменяет активность микробов. процесса и влияет на качество конечного продукта.Поэтому контроль температуры один из самых важных факторов в процессе квашения капусты. Температура от 18 до 22 C наиболее желательна для начала брожения, так как это оптимальная температура. диапазон роста и метаболизма L. mesenteroides . Температура выше 22С способствуют росту видов Lactobacillus .

Влияние соли на процесс квашения капусты

Соль играет важную роль в инициировании процесса квашения капусты и влияет на качество конечного продукта.Добавление слишком большого количества соли может угнетать желательные бактерии, хотя это может способствовать твердости капусты. Принцип функция соли – выводить сок из капусты (или другого овоща), более благоприятная среда для развития нужных бактерий.

Обычно соль добавляют до конечной концентрации от 2,0 до 2,5%. В этой концентрации лактобациллы слегка ингибируются, но не затрагиваются кокки. К сожалению, такая концентрация соли оказывает большее ингибирующее действие на желательных организмов, чем против ответственных за порчу.Организмы, вызывающие порчу может переносить концентрацию соли до 5-7%, поэтому является кислой среда, созданная молочнокислыми бактериями, которые сдерживают бактерии, вызывающие порчу, а не чем добавление соли.

При производстве квашеной капусты сухую соль добавляют из расчета, если 1 к 1,5 кг на 50 кг капусты (от 2 до 3%). Не рекомендуется использование солевых рассолов при квашении капусты. приготовления, но часто встречается в овощах с низким содержанием воды.Очень важно использовать чистая соль, так как соли с добавлением щелочи могут нейтрализовать кислоту.

Использование стартовых культур

Для производства квашеной капусты стабильного качества закваски (подобные тем, которые используются в молочной промышленности). Не только стартер культуры обеспечивают согласованность между партиями, они ускоряют процесс ферментации, поскольку нет временной задержки, пока соответствующая микрофлора колонизирует образец.Поскольку используемые закваски являются кислыми, они также ингибируют нежелательные микроорганизмы. это можно добавить закваски, традиционно используемые для ферментации молока, такие как Streptococcus lactis без отрицательного влияния на конечное качество. Потому что эти организмы выживают только кратковременно (достаточно долго, чтобы инициировать процесс закисления) в краут-среде, они не нарушают естественную последовательность микроорганизмов. С другой стороны, если Leuconostoc mesenteroides добавляется на ранних стадиях, он придает хороший вкус финальным продукта, но изменяет последовательность последующего роста бактерий и приводит к продукту который не полностью ферментирован.Если стержни для производства газа (например, L pentoaceticus) добавляют в квашеную капусту, это нарушает баланс между уксусной и молочные кислоты — производится больше уксусной кислоты и меньше молочной кислоты, чем обычно — и ферментация никогда не достигает завершения. Если в качестве закваски использовать молочнокислые негазообразующие палочки (L. Cucumeris) , опять же капуста не полностью ферментируется, и полученный продукт становится горьким и более восприимчивым к порче дрожжами.

Можно использовать сок от предыдущей ферментации капусты в качестве закваска для последующего брожения. Эффективность использования старого сока зависит в основном от видов микроорганизмов, присутствующих в соке, и его кислотности. Если стартер сок имеет кислотность 0,3% и более, получается капуста низкого качества. Это потому что кокки, которые обычно инициируют брожение, подавляются высокой кислотностью, оставляя бациллы единоличной ответственностью за ферментацию.Если закваска имеет кислотность 0,25% или меньше, квашеная капуста нормальная, но, по-видимому, ее нет. полезные эффекты добавления этого сока. Часто при использовании старого сока получается квашеная капуста который имеет более мягкую текстуру, чем обычно.

Порча и дефекты в процессе квашения капусты.

Большая часть порчи квашеной капусты происходит из-за аэробной почвы микроорганизмы, которые расщепляют белок и придают нежелательный вкус и текстуру изменения.Рост этих аэробов можно легко затормозить обычной ферментацией.

Мягкая капуста может быть результатом многих состояний, таких как большое количество воздух, плохой способ посола и переменная температура. Всякий раз, когда нормальная последовательность бактериальный рост изменен или нарушен, это обычно приводит к мягкому продукту. Это лактобактерии, которые, по-видимому, обладают большей способностью, чем кокки, расщеплять капусту. тканей, которые отвечают за размягчение.Высокие температуры и пониженное содержание соли содержание способствует росту лактобацилл, которые чувствительны к более высоким концентрациям поваренная соль. Обычная концентрация соли, используемая при производстве квашеной капусты, несколько угнетает лактобациллы, но не действует на кокки. Если изначально содержание соли слишком низкое, лактобактерии вначале растут слишком быстро и нарушают нормальную последовательность ферментация.

Еще одна проблема, с которой приходится сталкиваться, — производство темного цвета. кислая капуста.Это вызвано микроорганизмами, вызывающими порчу в процессе ферментации. Несколько Условия благоприятствуют росту гнилостных организмов. Например, неравномерное распределение соль имеет тенденцию ингибировать желательные организмы, в то же время позволяя нежелательное размножение солеустойчивых организмов. Недостаточный уровень сока для покрытия капуста во время ферментации позволяет расти нежелательным аэробным бактериям и дрожжам на поверхности капусты, вызывая неприятный привкус и обесцвечивание.Если брожение слишком высокая температура, это также способствует росту нежелательной микрофлоры, которая получается затемненный цвет.

Розовая капуста – проблема порчи. Вызывается группой дрожжей которые производят интенсивный красный пигмент в соке и на поверхности капусты. это вызванные неравномерным распределением или чрезмерной концентрацией соли, оба из которых позвольте дрожжам размножаться. Если условия оптимальны для нормального брожения, эти гнилостные дрожжи подавляются.

5.6.3 Ферментированные овощи, соленые в рассоле

Рассол

используется для овощей, которые по своей природе содержат меньше влаги. А Рассол готовят растворением соли в воде (15-20% раствор соли). Ферментация проходит хорошо в рассоле около 20 салометров. В качестве общего руководства, свежее яйцо плавает в 10%-ном солевом растворе (Кордылас, 1990). Правильно засоленные овощи хорошо храниться в уксусе в течение длительного времени. Продолжительность засаливания важна для общего сохраняющие качества.Овощ погружают в рассол и оставляют для брожения. То крепкий солевой раствор вытягивает сахар и воду из овощей, что уменьшает содержание соли концентрация. Крайне важно, чтобы концентрация соли не опускалась ниже 12%, в противном случае условия не позволяют ферментации. Для этого добавляется дополнительная соль. периодически в рассол смеси.

После того, как овощи засолены и контейнер запечатан, быстрое развитие микроорганизмов в рассоле.Естественные регуляторы, влияющие на микробные популяции ферментирующих овощей включают концентрацию соли и температура рассола, наличие ферментируемых материалов и количества и видов микроорганизмов, присутствующих в начале брожения. Скорость ферментация коррелирует с концентрацией соли в рассоле и ее температура.

Большинство овощей можно ферментировать при температуре от 12,5 o до 20 o салометровая соль.Если это так, микробная последовательность молочнокислых бактерий обычно следующая. классическое брожение квашеной капусты, описанное Педерсоном (1979). При более высоком уровне соли примерно до 40 o салометров, последовательность смещена в сторону развития гомоферментация с преобладанием Lactobacillus plantarum . На самом высоком концентрации соли (около 60 o салометр) молочнокислое брожение прекращается функция, и если во время хранения рассола обнаруживается какая-либо кислота, это уксусная кислота, предположительно вырабатывается кислотообразующими дрожжами, которые все еще активны при этой концентрации соли (Вон, 1985).

Брожение овощей в рассоле (соленья)

Маринованные огурцы — еще один ферментированный продукт, который был изучен подробно и процесс известен. Процесс ферментации очень похож на процесс квашения капусты, только вместо сухой соли используется рассол. Мытые огурцы есть помещают в большие емкости и добавляют рассол (от 15 до 20%). Огурцы погружены в соляного раствора, следя за тем, чтобы ни один не плавал на поверхности — это необходимо для предотвращения порча.Крепкий рассол вытягивает сахар и воду из огурцов, которые одновременно снижает соленость раствора. Для поддержания солевого раствора чтобы могло произойти брожение, в солевой раствор необходимо добавить больше соли. Если концентрация соли падает ниже 12%, это приводит к порче огурцов путем гниения и размягчения.

Через несколько дней после помещения огурцов в рассол начинается процесс брожения.В процессе выделяется тепло, из-за которого рассол закипает. быстро. Кислоты также образуются в результате ферментации.

Во время ферментации происходят видимые изменения, важные для судить о ходе процесса. Цвет поверхности огурца меняется от от ярко-зеленого до темно-оливково-зеленого, поскольку кислоты взаимодействуют с хлорофиллом. Интерьер огурец меняет цвет с белого на восковой полупрозрачный, когда воздух вытесняется из клетки.Удельный вес огурцов также увеличивается в результате постепенного поглощение соли, и они начинают тонуть в рассоле, а не плавать на поверхности воды. поверхность.

Микробы, участвующие в процессе ферментации

Как и при квашении капусты, грамположительный кокк — Leuconostoc mesenteroides преобладает на первых стадиях рассольного брожения. Этот вид более устойчив к перепадам температуры и переносит более высокую концентрацию соли чем последующие виды.По мере брожения и повышения кислотности лактобациллы начинают вытеснять кокки. Продолжается активная стадия брожения. от 10 до 30 дней, в зависимости от температуры брожения. Оптимум температура для L. Cucumeris составляет от 29 до 32°C. Во время ферментативного периода кислотность увеличивается примерно до 2%, а сильная кислота продуцирующие виды бактерий достигают своего максимального роста. Если добавляют сахар или уксусную кислоту к сбраживаемой смеси за это время увеличивает выработку кислоты.

Проблемы с маринованными огурцами

Производство избыточного количества кислоты во время ферментации, приводит к сморщиванию солений, возможно, из-за чрезмерной активности L. mesenteroides вида. Если рассол перемешивается, в него может попасть воздух, что Условия более благоприятны для развития гнилостных бактерий. В общем, если огурцы хорошо покрыты рассолом, сохраняется концентрация соли и температура в оптимуме должно быть довольно просто производить соленья хорошего качества.

5.6.4 Несолёные, молочнокислые ферментированные овощи

Некоторые овощи ферментируются молочнокислыми бактериями без предварительное добавление соли или рассола. Примеры несоленых продуктов включают gundruk (употребляется в Непале), синки и другие увядшие ферментированные листья. Детоксикация маниока посредством ферментации включает кислотную ферментацию, во время которой цианогенные гликозиды гидролизуются с выделением ядовитого цианистого газа.

Процесс ферментации основан на быстрой колонизации пищи бактериями, продуцирующими молочную кислоту, которые снижают pH и делают окружающую среду непригодной для роста гнилостных организмов. Кислород также исключен как Lactobacilli . предпочитают анаэробную атмосферу. Ограничение кислорода гарантирует, что дрожжи не растут.

Для производства синки заготавливают свежие корни редьки, промывают и сушат на солнце в течение одного-двух дней.Затем их измельчают, повторно промывают и плотно упаковывают в глиняную или стеклянную банку, которую закрывают и оставляют для брожения. То оптимальное время ферментации – двенадцать дней при 30°С. Синки ферментация начата L. fermentum и L. brevis , за которыми следует L. plantarum . В течение ферментации рН падает с 6,7 до 3,3. После ферментации субстрат редьки высушивают на солнце до уровня влажности около 21%. Для потребления синки ополаскиваются в воды в течение двух минут, отжать, чтобы удалить лишнюю воду и обжарить с солью, помидор, лук и зеленый перец чили.Затем обжаренную смесь варят в рисовой воде и подают в горячем виде. суп вместе с основным приемом пищи (Штейнкраус, 1996).

Ферментация в ямах

Южнотихоокеанское брожение в ямах — древний метод консервирования крахмалистые овощи без добавления соли. Сырье подвергается кислотной обработке. ферментация в яме для получения пасты с хорошими качествами хранения. Яма ферментации используются и в других частях мира — например, в Эфиопии, где ложный банан ( Ensete ventricosum ) ферментируется в яме для производства целлюлоза, известная как кочо .Продукты, хранящиеся в ямах, могут храниться годами без износ, поэтому ямы являются хорошим, надежным и дешевым средством хранения.

Корнеплоды и бананы перед помещением в яму очищают от кожуры, при этом плоды хлебного дерева очищают и прокалывают. Пищу оставляют для брожения на три-шесть недель, после чего за это время он становится мягким, имеет резкий запах и пастообразную консистенцию. В течение ферментации, в яме накапливается углекислый газ, создавая анаэробную атмосферу.Как результате деятельности бактерий температура поднимается намного выше, чем окружающая температура. рН плода внутри косточки снижается с 6,7 до 3,7 в течение примерно четыре недели. Инокуляция плодов в косточке молочнокислыми бактериями значительно ускоряет до процесса. Ферментированную пасту можно оставить в яме и удалять по мере необходимости. Обычно его удаляют и заменяют второй партией свежих продуктов для ферментации. То ферментированные продукты промывают и удаляют волокнистый материал.Затем его сушат на солнце в течение несколько часов, чтобы удалить летучие запахи, и растолочь в пасту. тертый кокос или можно добавить кокосовые сливки и сахар, смесь заворачивают в банановые листья и либо запеченные, либо вареные (Steinkraus, 1996).

5.7 Принципы уксуснокислого брожения

Основное желаемое брожение, осуществляемое уксуснокислыми бактериями, производство уксуса. Уксус, буквально переводится как кислое вино, является одним из Древнейшие продукты брожения, используемые человеком.Его можно приготовить практически из любого ферментируемого источник углеводов, например, фрукты, овощи, сиропы и вино. Независимо от сырья используемого материала, процесс ферментации следует определенной последовательности.

Основным требованием для производства уксуса является сырье, будет проходить спиртовое брожение. Яблоки, груши, виноград, мед, сиропы, крупы, гидролизат крахмала, пиво и вино — идеальные субстраты для производства уксуса. Лучшим сырьем являются сидр и вино, которые широко используются в Европе и США. Состояния.Для производства высококачественного продукта важно, чтобы сырье было зрелым, чистый и в хорошем состоянии.

5.7.1 Микробы, присутствующие в уксусе обработать.

Производство уксуса зависит от смешанного брожения, которое участвуют как дрожжи, так и бактерии. Брожение обычно инициируется дрожжами. расщепляют глюкозу до этилового спирта с выделением углекислого газа. Следующий на дрожжах acetobacter окисляют спирт до уксусной кислоты и воды.

Реакция дрожжей

С 6 Н 12 О 6 2C 2 H 5 ОН + 2CO 2
Глюкоза дрожжи этиловый спирт + диоксид углерода

Бактериальная реакция

С 2 Н 5 ОХ + О 2 СН 3 СООН + Н 2 О
Алкоголь   уксусная кислота вода

Дрожжи и бактерии существуют вместе в форме, известной как комменсализм.Ацетобактерии зависят от дрожжей, производящих легко окисляемое вещество. (этиловый спирт). Невозможно произвести уксус действием одного вида одни микроорганизмы.

Для хорошего брожения необходимо наличие спирта концентрация 10-13%. Если содержание алкоголя намного выше, спирт не полностью окисляется до уксусной кислоты. Если он ниже 13%, происходит потеря уксуса. потому что сложные эфиры и уксусная кислота окисляются.Помимо уксусной кислоты, другие органические при брожении образуются кислоты, которые этерифицируются и способствуют характерный запах, вкус и цвет уксуса.

Ацетальдегид является промежуточным продуктом превращения восстановление сахара во фруктовом соке до уксусной кислоты или уксуса. Кислород необходим для превращение ацетальдегида в уксусную кислоту.

В целом выход уксусной кислоты из глюкозы составляет примерно 60%.То есть три части глюкозы дают две части уксусной кислоты.

5.7.2 Микроорганизмы, участвующие в ферментации уксуса.

Организмы, участвующие в производстве уксуса, обычно растут в верхней части субстрат, образуя желеобразную массу. Эта масса известна как «матерь уксуса». То мать состоит из acetobacter и дрожжей, которые работают вместе. То Основными бактериями являются Acetobacter acetic A.Xylinum и A. Ascendens . То основными дрожжами являются Saccharomyces ellipsoideus и S cerevisiae. Это важно поддерживать кислую среду для подавления роста нежелательных организмов и способствовать присутствию желаемых бактерий, продуцирующих уксусную кислоту. Это обычная практика добавить в спиртовой субстрат от 10 до 25% по объему крепкого уксуса для достижения желательное брожение.

Спиртовое брожение сахаров должно быть завершено до раствор подкисляется, потому что любой оставшийся сахар не будет преобразован в спирт после добавляют уксусную кислоту.Неполное брожение сока приводит к «слабый» продукт. Крепость уксусной кислоты хорошего уксуса должна быть примерно 6%.

5.7.3 Методы ферментации

Мелкосерийное производство

Уксус можно производить дома в небольших количествах, добавляя кислород в бочки из-под вина или сидра и позволяя ферментации происходить самопроизвольно. Этот процесс не очень строго контролируется и часто приводит к низкому качеству продукта.

Орлеанский процесс

Орлеанский процесс — один из старейших и хорошо известных методов производство уксуса. Это медленный, непрерывный процесс, зародившийся во Франции. Высоко В качестве закваски используется сорт уксуса, к которому с интервалом в неделю добавляется вино. Уксус ферментируется в больших (200 литров) бочках. Примерно 65-70 литров уксуса высшего сорта добавляется в бочку вместе с 15 литрами вина.После через неделю добавляют еще от 10 до 15 литров вина, и это повторяется еженедельно. интервалы. Примерно через четыре недели уксус можно вынуть из бочки (от 10 до 15 литров в неделю), так как вместо уксуса добавляется больше вина.

Одна из проблем, возникающих при использовании этого метода, заключается в том, как добавить больше жидкости в ствол, не нарушая плавающий бактериальный мат. Это может быть преодолеть с помощью стеклянной трубки, которая достигает дна ствола.Дополнительный жидкость вливается через трубку и поэтому не беспокоит бактерии. Древесина иногда в бочку для брожения добавляют стружку, чтобы поддержать бактериальный мат.

Быстрый уксусный метод

Поскольку орлеанский процесс медленный, для него были адаптированы другие методы. попробуй ускорить процесс. Немецкий метод является одним из таких методов. Он использует генератор, представляет собой вертикальный бак, наполненный стружкой из бука и снабженный устройствами, дайте спиртовому раствору просочиться через стружку, в которой находится уксусная кислота. бактерии живут.Бак не разрешается наполнять, так как это исключит кислород, который необходимые для брожения. Рядом с нижней частью генератора имеются отверстия, через которые поступает воздух. для всасывания. Воздух поднимается через генератор и используется уксусной кислотой бактерии окисляют спирт. Это окисление также высвобождает значительное количество тепло, которое необходимо контролировать, чтобы не повредить бактерии.

Проблемы производства уксуса

Многие проблемы производства уксуса связаны с наличие нематод, клещей, мух и других насекомых.Эти вредители могут быть контролируется соблюдением правил гигиены и пастеризацией уксуса. Проблемы связанные с ферментативным процессом, включают наличие беловатой пленки на поверхности уксуса. Иногда его называют Mycoderma vini и состоит из дрожжеподобных организмов, которые растут аэробно и окисляют углеродсодержащие соединения на углекислый газ и воду. Они также изменяют вкус и содержание алкоголя в уксусе.Однако эту проблему можно контролировать добавлением одной части уксуса к трем частям спиртового раствора или хранением алкогольная жидкость в заполненных закрытых емкостях.

Lactobacilli Основы, тестирование и идентификация

Lactobacillus Виды можно разделить на три группы в соответствии с их метаболизмом (согласно Кандлеру и Вайсу):
  • Облигатно гомоферментативные (Группа I) L. acidophilus, L. delbrueckii, L. salivarius, L.гельветикус
  • Факультативно гетероферментативные (II группа) L. casei, L. plantarum, L. curvatus, L. сакеи
  • Облигатно гетероферментативные (группа III) L. brevis, L. buchneri, L. fermentum, L. reuteri

Лактобациллы имеют время генерации от 25 до нескольких сотен минут. Оптимальная температура роста составляет от 30 до 40 °С, хотя некоторые термофильные штаммы хорошо растут и имеют высокоактивированный метаболизм при температуре около 45 °С.

Природный источник

Lactobacilli распространены повсеместно и обычно безвредны. У людей и животных они обнаруживаются в кишечном тракте и выполняют множество полезных функций, включая иммуномодуляцию, подавление кишечных патогенов и поддержание кишечной флоры. С другой стороны, Lactobacilli разлагают растительный материал и несут ответственность за порчу овощей, фруктов, напитков и других питательных веществ. L. casei и L. brevis являются двумя наиболее распространенными микроорганизмами, вызывающими порчу пива.

Известно, что некоторые молочнокислые бактерии, такие как Lactobacillus delbrueckii , вызывают инфекции мочевыводящих путей.(2)

Использование лактобацилл

Жизнь без Lactobacilli невообразима: они используются в производстве йогурта, сыра, шоколада, хлеба на закваске, квашеной капусты, солений, кимчи (традиционное корейское маринованное блюдо), пива, вина, сидра и многих других ферментированных продуктов. Лактобациллы также играют важную роль в производстве кормов для животных (силоса). Они производят молочную кислоту, снижают рН и тем самым подавляют рост бактерий.

Многие исследования показали благотворное влияние на здоровую кишечную микрофлору, содержащую Lactobacilli. Их потенциальные терапевтические функции включают противовоспалительное, противораковое и укрепляющее иммунную систему действие, среди прочих преимуществ. В результате Lactobacilli часто добавляют в пищу в качестве пробиотической добавки.

Идентификация Lactobacilli и Bifidobacteria

Селективные среды широко используются для дифференциации лактобацилл на основе их фенотипа. Классические фенотипические тесты для идентификации лактобацилл основаны на физиологических характеристиках, таких как подвижность, температура роста, тип дыхания и рост в хлориде натрия, а также на различных биохимических характеристиках, таких как тип ферментации, метаболизм углеводных субстратов, продукция изомеров молочной кислоты. , свертывание молока и наличие специфических ферментов, таких как аргининдигидролаза.В Руководстве Берджи Lactobacillus описывается как грамположительная палочка, не образующая спор, кислотоотрицательная и каталазоотрицательная. За предположительную идентификацию принимается морфология колоний на определенных средах. Существуют также три теста API (API 50 CH, LRA Zym и API Zym) для идентификации, но надежность этих тестов подвергается сомнению (1). Другим интересным методом является белковый отпечаток пальца, при котором проводится гель-электрофорез SDS целой бактериальной клетки.

В качестве современной альтернативы можно воспользоваться методами молекулярной биологии, такими как ПЦР. Однако зачастую они довольно дороги. Sigma-Aldrich предлагает революционный метод молекулярной биологии, который является быстрым, простым и экономичным. Основанный на обнаружении рРНК, этот метод полностью исключает необходимость ПЦР-амплификации. Тест сэндвич-гибридизации, называемый HybriScan, проводится на микротитрационном планшете.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.