Изучение интенсивности молочнокислого брожения, вызванного разными группами молочнокислых организмов

Изучение интенсивности молочнокислого брожения, вызванного разными группами молочнокислых организмов

Выполнил:

ученик 10 класса

МБОУ «Городищенская СШ № 1»

Клыков Андрей Андреевич

 

 

Научный руководитель:

старший преподаватель каф.

естественнонаучных дисциплин,

информатики и технологии

ГАУ ДПО «ВГАПО»

Степанчук Николай Александрович

 

 

Волгоград

-2020-

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Общая характеристика молочнокислого брожения и его возбудителей 

1.1. Биохимическая характеристика молочной кислоты

1.2. Общая характеристика молочнокислого брожения

1.3. Молочнокислые микроорганизмы

Глава 2. Материал и методы исследования

Глава 3. Результаты исследования и их обсуждения

3.1. Характеристика возбудителей молочнокислого брожения в опытных образцах

3.2. Особенности молочнокислого брожения, вызванного различными группами микроорганизмов

3.3. Сравнительный анализ скорости сбраживания углеводов при молочнокислом  брожении, вызванного различными группами микроорганизмов

Выводы

Заключение

Литература

Введение

Молочнокислое брожение известно с древних времен. Оно легло в основу, пожалуй, самой первой естественной биотехнологии – получения молочнокислых продуктов, известной с IV в до н.э. Сегодня практическое применение молочнокислого брожения вышло за рамки использования в пищевой промышленности.

Молочная кислота в организме образуется в результате ферментации молекул глюкозы. В клетках этот процесс идет в результате анаэробного обмена веществ, в кишечнике – под действием микроорганизмов особой группы – лактобактерий.

Молочная кислота, образующаяся в результате энергетического обмена в кишечнике эукариот, является очень важным биологически активным веществом. В этом случае молочная кислота обладает антимикробным действием, подавляя рост гнилостных микроорганизмов кишечника. Так же, молочная кислота оказывает положительное влияния на перистальтику кишечника, стимулирует процесс пищеварения, улучшая усвоение фосфора, железа и кальция.

Сегодня мы не можем представить себе жизнь без молочнокислых микроорганизмов. Они входят в состав микрофлоры кишечника, применяются в производстве простокваши, кефира, разнообразных сыров и йогуртов, а также используются в создании различных лекарственных препаратов и при лечении или профилактике заболеваний. Также отмечается, что кисломолочные продукты имеют диетические свойства, обладают лёгкой усвояемостью. А благодарю консервирующему действию молочной кислоты, такие продукты могут дольше храниться при одной и той же температуре. Поэтому исследование разных видов молочнокислых микроорганизмов может помочь найти наиболее оптимальные пути их применения для пользы человека.

Таким образом, мы определили цель работы: изучить интенсивность молочнокислого брожения, вызванного различными группами молочнокислых организмов.

Для достижения цели исследования мы поставили следующие задачи:

1. Провести микробиологический анализ кисломолочных продуктов и определить группу возбудителей молочнокислого брожения и его характер.

2. Определить интенсивность молочнокислого брожения, вызванного различными группами микроорганизмов.

3. Сравнить скорость накопления молочной кислоты в культуре молочнокислых бактерий и грибков.

Пользуясь случаем, хочется выразить благодарность учителю химии МОУ СШ № 14 г. Волжского «Зеленый шум» Менжуновой Зинаиде Николаевне за помощь в организации работ по титрованию.

 

Глава 1. Общая характеристика молочнокислого брожения

И его возбудителей

Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение

Характеристика возбудителей молочнокислого брожения

В опытных образцах

Поскольку мы не проводили специального посева на селективные питательные среды, а проводили выращивание микроорганизмов на молоке, то описать культуральные свойства изучаемых культур довольно сложно. Однако, с учетом цели нашего исследования, тщательное описание культуральных свойств и не требовалось. Нашей задачей в этой части исследования, было формальное установление группы возбудителей молочнокислого брожения. Однако некоторые наблюдения о характере роста микроорганизмов, нам все же удалось сделать.

Так, среда, зараженная микроорганизмами из сметанной закваски скисала дольше по сравнению со средой, зараженной кефирной закваской. Позже образовывался и плотный сгусток с характерным приятным ароматом.

Кефирная же закваска приводила к скисанию молока быстрее, плотный сгусток формировался практически с самого начала скисания.

В среде со сметанной закваской не отмечались пузырьки газа на протяжении трех дней инкубации. Обнаруживается приятный сладковато-кисловатый запах. Вкус приятный, мягкий. Сгусток умеренной плотности.

В среде с кефирной закваской при инкубации в течение суток пузырьков газа не обнаруживается. Однако через двое суток небольшое количество пузырьков газа все же образовывалось в низлежащих слоях среды. Через трое суток инкубации, визуальное количество образовавшихся пузырьков значительно не изменялось. Аромат приятный, кисловатый. Вкус приятный, несколько терпкий и более кислый, нежели у культуры на сметанной закваске.

В мазках культуры, полученной из сметанной закваски, окрашенных по Граму, мы обнаружили в поле зрения множество грамположительных микрококков, местами объединенных в стрептококки небольших цепочек. Материал для окрашивания брали по завершении первых суток инкубации.

В мазках из культуры, полученной на кефирной закваски к концу первых суток инкубации в поле зрения было умеренное количество кокковых форм бактерий, в основном, микрококки. Микроорганизмы проявляли в основном положительную окраску по Граму, но встречались и Грам-отрицательные формы. Через двое суток в мазке обнаруживались округло-овальные клетки с более четко очерченной оболочкой, чем у кокковых форм. Мы предполагаем, что обнаруженные формы относятся к дрожжам. Очевидно, что их жизнедеятельность и придает тот терпковатый усиленно кислый вкус сбраживаемому молоку.

На основании этих наблюдений мы можем прийти к выводу о том, что в сметанной закваске используются различные формы лактобактерий, для которых характерно, в большей мере, гомоферментное брожение. В кефирной же закваске присутствует ассоциативная культура микроорганизмов, состоящая из бактерий и дрожжей. В этом случае происходит гетероферметное брожение, о чем свидетельствует образование пузырьков газа и своеобразный, более пикантный вкус, обусловленный, вероятно, присутствием спирта в среде.

 

ВЫВОДЫ

Анализируя полученные результаты работы и, соотнося их с задачами исследования, мы можем сделать следующие выводы.

1. В сметане находятся молочнокислые бактерии с преимущественным содержанием кокковых форм. Для этих бактерий характерно гомоферметное молочнокислое брожение, образование неоформленного сгустка. Они придают продукту приятный кисломолочный вкус. 

В кефире находится сочетанная культура молочнокислых бактерий и грибков, которая вызывает гетероферментное брожение. При этом помимо молочной кислоты, очевидно, образуются и другие органические кислоты, а также спирты. Они вызывают образование плотноватого сгустка, приятный кисломолочный вкус с терпким привкусом.

2. Молочнокислые бактерии из сметанной закваски сбраживают углеводы менее интенсивно, по сравнению с микроорганизмами из кефирной закваски. В среде, засеянной сметанными микроорганизмами, кислотность, по сравнению от первоначальной возросла на 540,4 градусов Тернера. В среде, засеянной кефирной закваской, кислотообразование идет значительно интенсивнее. В этой среде кислотность увеличилась на 950,4 градуса Тернера.

3. Накопление молочной кислоты в субстрате со сметанной закваской за сутки составило 4,86 г на 100 мл среды, а в субстрате с кефирной закваской – 8,85 г на 100 мл. Таким образом, в среде, заселенной ассоциативными микроорганизмами в течение первых суток кислотообразование идет в 1,75 раза интенсивнее.

 

Заключение

Проводя исследование, мы выявили некоторые закономерности в характере роста на условной питательной среде и интенсивности кислотообразования, которые мы, в первую очередь, связываем с образованием молочной кислоты.

С теоретической точки зрения этот вопрос интересен в части понимания физиологии микроорганизмов, биохимических процессов, характеризующих молочнокислое брожение. С практической точки зрения, как нам кажется, мы получили интересные результаты, которые можно использовать при квашении молока в домашних условиях. Исходя из значимости молочной кислоты для формирования микробоценоза кишечника, следует учитывать полученные нами результаты.

Так, например, для изготовления в домашних условиях кисломолочных напитков для ежедневного использования, а также с профилактической целью, вероятно, лучше пользоваться сметанной закваской. Искусственно регулируя уровень сладости, можно получить напитки типа йогурта или ряженки. Для приготовления кисломолочных продуктов с целью применения при заболеваниях с уже с нарушенным кишечным  микроценозом, рациональнее использовать кефирную закваску. Мы объясняем это тем, что при брожении, вызванном ассоциативными группами микроорганизмов, происходит гетероферментное сбраживание углеводов. При этом накапливаются не только молочная кислота, но и другие биологически активные вещества разной природы. 

Данная работа не закончена в части ответов на многие вопросы, которые возникли непосредственно при ее выполнении. Например, какое время следует считать оптимальным для приготовления качественных молочнокислых продуктов. Для этого необходимо проводить титрование в течение минимум трех дней, определяя тот уровень ее накопления, который приведет к естественному ингибированию роста микроорганизмов в субстрате.

 

Литература

1. Асташкина А.П. Типы брожения. Качественные реакции спиртового, молочнокислого и маслянокислого брожения. – Томск, Томский политехнический университет, 2015. 18 с.

2. Боровик Т. Э. и др. Л.Кисломолочные продукты в питании детей раннего возраста //Вопросы современной педиатрии. -2014. Т. 13, № 1. С. 89-95.

3. Инихов Г.С. Биохимия молока и молочных продуктов: учебное пособие для вузов / Г. С. Инихов. - М.: Колос, 1986г.- 356 с.

4. Комов В.П. и др. Биохимия.Учебник для ВУЗов.–М.: Дрофа,2008.638 с.

5. Красникова Л.В., Гунькова П.И., Маркелова В.В. Микробиология молока и молочных продуктов. – СПб, 2013. 85 с.

6. Крусь Г.Н. и др. Технология молока и молочных продуктов / Под ред. Шалыгиной А.М. – М.: Колос, 2006. – 455 С.

7. Семенихина Технологические аспекты использования бифидобактерий для кисломолочных продуктов / В. Ф. Семенихина, И. В. Рожкова, А. В. Бегунова / Молочная промышленность. № 12.: журн. 2009 г.- 9 с.

8. Скурихин И.М., Ляпков М.Г., Линке О.Э., Меламед Б.Д.. О содержании этилового спирта в некоторых пищевых продуктах / Краткие сообщения // Вопросы питания, № 3, май-июнь 1988 г., С. 71-73.

9. Степанчук Н.А.Большой школьный биологический практикум. Учебно-методическое пособие. – Волгоград, 2019. 60 с.

10. Фильчакова С.А. Микробиологический состав кефирных грибков и кефирной закваски. /С.А. Фильчакова //Переработка молока. - 2005, № 7. С. 28.

11. Хохлачева А.А. Кефирные грибки как ассоциативная культура микроорганизмов. / А.А. Хохлачева// Дис. …к.б.н. – М., 2015. 167 с.

12. Храмцов А. Г. Научно-технические основы биотехнологии молочных продуктов нового поколения: методическое пособие / А. Г. Храмцов, Б.М. Синельников.- Ставрополь, 2002.-118с.

13.https://ozlib.com/882931/tovarovedenie/biohimicheskaya_harakteristika_organicheskih_kislot

Изучение интенсивности молочнокислого брожения, вызванного разными группами молочнокислых организмов

Выполнил:

ученик 10 класса

МБОУ «Городищенская СШ № 1»

Клыков Андрей Андреевич

 

 

Научный руководитель:

старший преподаватель каф.

естественнонаучных дисциплин,

информатики и технологии

ГАУ ДПО «ВГАПО»

Степанчук Николай Александрович

 

 

Волгоград

-2020-

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Общая характеристика молочнокислого брожения и его возбудителей 

1.1. Биохимическая характеристика молочной кислоты

1.2. Общая характеристика молочнокислого брожения

1.3. Молочнокислые микроорганизмы

Глава 2. Материал и методы исследования

Глава 3. Результаты исследования и их обсуждения

3.1. Характеристика возбудителей молочнокислого брожения в опытных образцах

3.2. Особенности молочнокислого брожения, вызванного различными группами микроорганизмов

3.3. Сравнительный анализ скорости сбраживания углеводов при молочнокислом  брожении, вызванного различными группами микроорганизмов

Выводы

Заключение

Литература

Введение

Молочнокислое брожение известно с древних времен. Оно легло в основу, пожалуй, самой первой естественной биотехнологии – получения молочнокислых продуктов, известной с IV в до н.э. Сегодня практическое применение молочнокислого брожения вышло за рамки использования в пищевой промышленности.

Молочная кислота в организме образуется в результате ферментации молекул глюкозы. В клетках этот процесс идет в результате анаэробного обмена веществ, в кишечнике – под действием микроорганизмов особой группы – лактобактерий.

Молочная кислота, образующаяся в результате энергетического обмена в кишечнике эукариот, является очень важным биологически активным веществом. В этом случае молочная кислота обладает антимикробным действием, подавляя рост гнилостных микроорганизмов кишечника. Так же, молочная кислота оказывает положительное влияния на перистальтику кишечника, стимулирует процесс пищеварения, улучшая усвоение фосфора, железа и кальция.

Сегодня мы не можем представить себе жизнь без молочнокислых микроорганизмов. Они входят в состав микрофлоры кишечника, применяются в производстве простокваши, кефира, разнообразных сыров и йогуртов, а также используются в создании различных лекарственных препаратов и при лечении или профилактике заболеваний. Также отмечается, что кисломолочные продукты имеют диетические свойства, обладают лёгкой усвояемостью. А благодарю консервирующему действию молочной кислоты, такие продукты могут дольше храниться при одной и той же температуре. Поэтому исследование разных видов молочнокислых микроорганизмов может помочь найти наиболее оптимальные пути их применения для пользы человека.

Таким образом, мы определили цель работы: изучить интенсивность молочнокислого брожения, вызванного различными группами молочнокислых организмов.

Для достижения цели исследования мы поставили следующие задачи:

1. Провести микробиологический анализ кисломолочных продуктов и определить группу возбудителей молочнокислого брожения и его характер.

2. Определить интенсивность молочнокислого брожения, вызванного различными группами микроорганизмов.

3. Сравнить скорость накопления молочной кислоты в культуре молочнокислых бактерий и грибков.

Пользуясь случаем, хочется выразить благодарность учителю химии МОУ СШ № 14 г. Волжского «Зеленый шум» Менжуновой Зинаиде Николаевне за помощь в организации работ по титрованию.