Микроорганизмов в биомодификации пищевого сырья

Учебно-методическое пособие

 

 

Санкт-Петербург

УДК 637.664

Евстигнеева Т.Н., Кудрявцева Т.А. Применение пробиотических микроорганизмов в биомодификации пищевого сырья: Учеб.-метод. пособие.- СПб.: Университет ИТМО, 2016. - 67 с.

 

 

Представлены методические указания к самостоятельной работе магистрантов, выполнению лабораторных работ по дисциплине «Применение пробиотических микроорганизмов в биомодификации пищевого сырья», варианты контрольной работы для магистрантов заочной формы обучения.

Предназначено для магистрантов направления 19.04.01, обучающихся по программе магистерской подготовки «Биотехнология продуктов питания функционального назначения» всех форм обучения.

 

Рецензент: кандидат техн. наук, доц. И.Е. Радионова

 

 

Рекомендовано к печати Советом факультета пищевых биотехнологий и инженерии, протокол № 8 от 25 апреля 2016 г.

Университет ИТМО – ведущий вуз России в области информационных и фотонных технологий, один из немногих российских вузов, получивших в 2009 году статус национального исследовательского университета. С 2013 года Университет ИТМО – участник программы повышения конкурентоспособности российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров, известной как проект «5–100». Цель Университета ИТМО– становление исследовательского университета мирового уровня, предпринимательского по типу, ориентированного на интернационализацию всех направлений деятельности.

Ó Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики, 2016

 

Ó Евстигнеева Т.Н., Кудрявцева Т.А., 2016

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

Дисциплина «Применение пробиотических микроорганизмов в биомодификации пищевого сырья» относится к вариативной части дисциплин подготовки магистрантов по направлению 19.04.01 Биотехнология. Дисциплина реализуется на факультете пищевых биотехнологий и инженерии Университета ИТМО кафедрой прикладной биотехнологии.

Содержание дисциплины включает спектр вопросов, касающихся роли заквасок в биотехнологических процессах, получения чистых культур заквасочных микроорганизмов, принципов отбора штаммов в состав бактериальных заквасок, обеспечивающих активные биотехнологические процессы производства продуктов функционального назначения, контроля качества бакзаквасок, основных направлений применения пробиотических микроорганизмов при производстве пищевых продуктов на основе животного и растительного сырья.

ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

СТУДЕНТОВ

Самостоятельная работа студентов – одна из главных составляющих учебного комплекса, определяющего их подготовку. Она организуется самим студен­том. При возникновении сложностей студент обращается за помо­щью к лектору, читающему данный курс.

В самостоятельной работе по изучению дисциплины студент должен руководствоваться настоящим учебным пособием. В нем приведено содержание отдельных разделов изучаемой дисциплины, а также указан объем материала, который должен быть отражен в лек­циях и закреплен на лабораторных работах и практических занятиях. По каждой теме имеются ссылки на литературные источники, приве­дены вопросы для самопроверки.

 

Раздел 1. Характеристика пробиотических микроорганизмов

и их физиологическое влияние на организм человека

 

Введение. Цель и задачи дисциплины. Характеристика пробиотических микроорганизмов и их биологическая роль. Пути поступления пробиотиков в организм человека.

 

Самостоятельная работа студентов – 6 ч:

– работа по теме с литературой – [1], лекционными материа-лами.

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Дайте современную формулировку понятию «пробиотики».

2. Какие микроорганизмы можно отнести к пробиотическим?

3. Какова роль пробиотической микрофлоры в организме че-ловека?

4. В чем состоят физиологические функции бифидобактерий в организме?

5. С чем связывают пробиотические свойства молочнокислых бактерий?

6. В чем состоит биологическая роль пропионовокислых бактерий?

7. Каковы пути поступления пробиотиков в организм человека?

 

Раздел 2. Получение заквасочных микроорганизмов

для продуктов функционального питания

 

Источники получения чистых культур микроорганизмов для составления бактериальных заквасок. Принципиальная схема получения бактериальных заквасок. Основные свойства бактериальных заквасок. Виды применяемых заквасок. Способы применения бактериальных концентратов при производстве ферментированных молочных продуктов. Контроль качества заквасок.

Особенности подбора пробиотических микроорганизмов в состав бактериальных заквасок.

Методология получения бактериальных заквасок и бактериальных концентратов со стабильными свойствами.

Использование нетрадиционных источников получения заквасочной микрофлоры для производства кисломолочных продуктов.

 

Самостоятельная работа студентов – 21 ч:

– работа по теме с литературой – [1;2;3], лекционными мате-риалами;

− подготовка к лабораторной работе № 1 «Ознакомление с видовым составом и свойствами бактериальных заквасок, содержащих пробиотические микроорганизмы», оформление отчета;

− подготовка к лабораторной работе № 2 «Определение биотехнологических свойств пробиотических микроорганизмов», офор-мление отчета;

− подготовка к лабораторной работе № 3 «Оценка устойчи-вости заквасочных культур к неблагоприятным факторам культи-вирования», оформление отчета;

− подготовка к практическому занятию № 1 «Особенности селекции штаммов в состав заквасок для производства кисломолочных продуктов функционального назначения»;

− подготовка к практическому занятию № 2 «Определение антагонистической активности заквасочной микрофлоры»;

− подготовка к практическому занятию № 3 «Явление бактериофагии в биотехнологии кисломолочных продуктов»;

− подготовка к практическому занятию № 4 «Методология получения бактериальных заквасок и бактериальных концентратов со стабильными свойствами»;

− подготовка к практическому занятию № 5 «Использование нетрадиционных источников получения заквасочной микрофлоры для производства кисломолочных продуктов».

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Укажите источники чистых культур микроорганизмов для составления бактериальных заквасок.

2. Схема селекции различных видов молочнокислых микроор-ганизмов из природных источников.

3. Схема селекции бифидобактерий из природных источников.

4. Основные производственно-ценные свойства бактериальных заквасок.

5. Какие виды бактериальных заквасок применяют при произ-водстве ферментированных молочных продуктов?

6. Способы применения бактериальных концентратов.

7. По каким показателям оценивают качество заквасок?

8. Особенности подбора пробиотических микроорганизмов в состав бактериальных заквасок.

9. Методы определения антагонистической активности мо-лочнокислых бактерий.

10. Методы оценки устойчивости заквасочной микрофлоры к неблагоприятным факторам культивирования.

11. Причины изменчивости свойств культур молочнокислых бактерий.

12. Методология получения бактериальных заквасок и бактериальных концентратов со стабильными свойствами.

13. Приведите примеры использования нетрадиционных источ­ников получения заквасочной микрофлоры для производства кисло­молочных продуктов.

 

Раздел 3. Совершенствование методов селекции заквасочной микрофлоры для пищевых производств

 

Способы улучшения производственно-ценных свойств микро-организмов. Сущность способа применения мутагенного воздействия для усиления биотехнологических свойств заквасочных микроорга­низмов.

Получение улучшенных форм микроорганизмов способом адаптации к режимам культивирования.

Направленное изменение свойств микроорганизмов с помощью генной инженерии.

 

Самостоятельная работа студентов – 10 ч:

– работа по теме с литературой – [1;2], лекционными мате-риалами;

– подготовка к практическому занятию № 6 «Получение производственно-ценных штаммов молочнокислых бактерий путем воздействия мутагенных факторов»;

– подготовка к практическому занятию № 7 «Направленное изменение свойств микроорганизмов с помощью генной инженерии».

 

Вопросы для самопроверки

1. Укажите способы улучшения производственно-ценных свойств микроорганизмов.

2. В чем сущность применения мутагенного воздействия для усиления биотехнологических свойств заквасочных микроорганизмов?

3. Какие химические мутагены Вам известны?

4. Какие физические факторы используются для мутагенного воздействия на заквасочные микроорганизмы?

5. Приведите примеры изменения свойств микроорганизмов в результате мутагенного воздействия.

6. В чем состоит методика получения улучшенных форм микроорганизмов способом адаптации к режимам культивирования?

7. Какова методика направленного изменения свойств микроорганизмов с помощью генной инженерии?

 

Раздел 4. Применение пробиотических культур

в биомодификации животного и растительного сырья

 

Роль микроорганизмов в биотехнологии кисломолочных продуктов. Применение пробиотических микроорганизмов в био-технологии продуктов на молочной основе.

Использование пробиотической микрофлоры для получения продуктов на основе биомодификации сырья в мясной промыш-ленности.

Перспективы применения пробиотиков в производстве продуктов из растительного сырья.

 

Самостоятельная работа студентов – 20 ч:

– работа по теме с литературой – [1;4;5;6;7;8;9;10], лекцион-ными материалами;

− подготовка к лабораторной работе № 4 «Применение заквасок прямого внесения для приготовления кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами», оформление отчета;

− подготовка к лабораторной работе № 5 «Определение количества жизнеспособных клеток пробиотических культур в кисломолочных продуктах», оформление отчета;

− подготовка к лабораторной работе № 6 «Применение микрофлоры настоя чайного гриба при производстве кисломолочных продуктов», оформление отчета;

− подготовка к практическому занятию № 8 «Технологические аспекты использования бифидобактерий для производства ферментированных продуктов»;

– выполнение реферата.

 

Вопросы для самопроверки

 

1. В чем состоит положительное влияние кисломолочных продуктов на организм человека?

2. Какова роль микроорганизмов в биотехнологии кисло-молочных продуктов?

3. Ассортимент кисломолочных напитков с пробиотической микрофлорой.

4. Каковы технологические аспекты использования бифидо-бактерий для производства кисломолочных продуктов?

5. В чем преимущества использования иммобилизованных пробиотических микроорганизмов при производстве кисломолочных продуктов?

6. Каким методом оценивают количество жизнеспособных клеток пробиотических культур в заквасках и кисломолочных продуктах?

7. Укажите основные направления использования пробиоти-ческих микроорганизмов в мясной отрасли.

8. С какой целью применяют закваски пробиотических культур при производстве колбасных изделий?

9. Приведите примеры применения пробиотиков в производстве хлебобулочных изделий.

 

Самостоятельная работа студентов – 10 ч:

– выполнение реферата;

– подготовка презентации и доклада.

 

Примерные темы рефератов

Требования к микроорганизмам, используемым в качестве основы пробиотических препаратов и продуктов функционального питания.