Урок 3 Фізіологія група 10-22

 Урок №3 Тема уроку: Поняття про мікроби. Основна група мікроорганізмів. Мікроби, що викликають псування харчових продуктів. Поняття про бродіння, використання в харчовій промисловості та ресторанному господарстві(бродіння тіста квашення капусти та інше). Чинники завнішнього середовища, що впливають на життєдіяльність мікроорганізмів.

29.03.2023

Мікробами прийнято називати найдрібніших на Землі живих організмів, яких можна побачити лише з допомогою мікроскопа. До них належать: бактерії, археї, найпростіші та гриби. 

Види мікробів

·        бактерії;

·        віруси;

·        фаги;

·        гриби;

·        мікроводорості;

·        найпростіші;

·        дріжджі.

Віруси – внутріклітинні паразити, які не розмножуються на звичайних поживних середовищах, а розмножуються тільки на живих клітинах тварин та куриних ембріонах.

Віруси мають просту будову, дуже малі розміри і проходять через бактеріальні фільтри. Слово вірус означає “отрута”, мають одну ДНК або РНК, у них відсутні ферментативні системи, через це вони не можуть жити самостійно. Проникають в клітину через травмовану ділянку, руйнують її і заражають іншу. Віруси мають круглу, овальну, паличковидну, багатогранну, нитковидну форму.

Віруси займають особливе положення серед мікроорганізмів, оскільки вони проявляють ознаки життя лише всередині інфікованих ними живих клітин, а поза — поводяться, як неживі об’єкти. Це надзвичайно багатий і різноманітний світ.

Бактеріофаги – “пожирачі бактерій”, паразитують в клітинах бактерій. Широко розповсюджені в природі: є в ґрунті, воді, молоці, стічних водах, у виділеннях людей і тварин т. б. є скрізь там де є мікроорганізми, у яких вони паразитують. Вперше явище бактеріофагії спостерігав Гамалія в 1898 р. він побачив, що у виділеннях хворого дизентерією повністю зруйнувалася дизентерійна паличка через 8 год.

Фаги складаються: із головки і відростка на якому є шипи за допомогою яких він кріпиться до клітини. Із одної клітини утворюються сотні фагів. Процес триває 45-60 хвилин. Фаги специфічні вони вражають клітини тільки відповідного виду. Вони стійкі, переносять висушування, заморожування, при нагріванні до 75⁰С гинуть через 30 хвилин.

Приносять великі збитки особливо у сировиробництві, заражаючи молочнокислі бактерії від чого закваска втрачає активність.

У деяких вищих грибів зигота перетворюється у сумковидне утворення аск з аскзаскоспорами. У інших грибів після ділення утворюється виріст базидія з базидієспорами.

Гриби, що розмножуються статевим шляхом називаються досконалими. Деякі гриби розмножуються статевим і безстатевим шляхом лійкова плісень, пензликовидна.

В основу класифікації грибів покладено будову міцелію та способів розмноження.Всі відомі гриби (більше 100 тис. видів) віднесені до царства еукаріотів і поділені на 4 класи.

1.    Фікоміцети (Зигоміцети і Ооміцети)

2.    Аскоміцети

3.    Базидіоміцети

4.    Дейтероміцети

Гриби приймають участь у кругообігу речовин у природі, використовують при виробництві спирту, вина, пива, сиру, хліба, кормового білку, інші викликають псування харчових продуктів.

Більшість мікроорганізмів є нешкідливими для людини. Деякі з мікробів спричиняють інфекційні захворювання за певних умов і називаються умовно-патогенними. Наприклад, це відбувається:

·        коли значно зростає кількість таких мікробів (наприклад, стрептококи, стафілококи, кишкова паличка, мікоплазми та дріжджові гриби);

·        вони змінюють свою вірулентність (агресивність);

·        або коли людина стає більш вразливою до їхнього впливу.

Опортуністичними називаються мікроорганізми, які призводять до тяжких інфекційних захворювань лише в людей із вкрай пригніченою функцією імунної системи (пневмоцисти, аспергіли).

Також існують особливо небезпечні мікроорганізми, які спричиняють інфекційні захворювання з високим рівнем летальності або призводять до тяжких ускладнень (чума, жовта лихоманка, сибірська виразка).

Форми бактерій u Коки (стафілококи, диплококи, стрептококи, тетракоки, сарцини, мікрококи) u Палички (диплобактерії,диплобацили,стрептобакт ерії,стрепто-бацили,неспороутворюючі , спороутворюючі) u Звивисті (вібріони, спіріли і спірохети).

Актиноміцети – група мікроорганізмів, що займає проміжне положення між бактеріями і грибами.

По будові та біологічним властивостям схожі на бактерії, а по характеру розмноження, утворення гіфів та міцелію такі як гриби.

Актиноміцети не мають чітко вираженого ядра (прокаріоти) розмножуються спорами, простим поділом. Вони широко розповсюджені в природі, їх використовують для одержання вітамінів, амінокислот.

Більшість актиноміцетів – сапрофіти, але деякі можуть викликати захворювання у людей і тварин (актиномікоз).

Рикетсії – група мікроорганізмів, що займає проміжне положення між бактеріями і вірусами. Паличковидної, коковидної або нитчастої форми, капсул, спор не утворюють, не рухливі.

Рікетсії на відміну від бактерій не ростуть на звичайних поживних середовищах, а ростуть на куриних ембріонах і живих клітинах тварин. Це внутріклітинні паразити, які викликають ряд захворювань у людини (рікетсіози) і тварин (сипний тиф, Ку – лихоманку). Хвороби передаються при укусах вошей, кліщів, бліх.

Дріжджі - це одноклітинні гриби, які не утворюють міцелію, відносяться до класу сумчастих грибів – аскоміцетів.Розмножуються простим поділом, спорами, бруньками.

Дріжджі мають форму: круглу, овальну, еліпсовидну, а іноді циліндричну. Вони не рухливі, розмір клітин 10—15 мкм. Будова : клітинна стінка, цитоплазматична мембрана, цитоплазма з включеннями, ядро.

Тільки деякі розмножуються прямим поділом. Більшість - брунькуванням. При брунькуванні на клітині утворюються виріст, який поступово збільшується. Між виростом і материнською клітиною утворюється перетинка, яка через деякий час звужується і дочірня клітина відділяється від материнської. Процес триває 2 год. У багатьох випадках вона не відділяється від материнської, а сама утворює бруньку.

Більшість дріжджів розмножуються спорами, які утворюються всередині клітини і знаходяться в ній як сумці. Спори потрапивши в сприятливі умови проростають і розмножуються бруньками.

Дріжджі використовують в хлібопекарській промисловості, при виготовленні спирту, пива, вина, а також кисломолочних продуктів. Пивні і пекарські дріжджі використовують як лікарські препарати, вони являються джерелом повноцінного білка, вітамінів групи В. Деякі види викликають хвороби – кандідомікози, псують кисломолочні продукти.

Мікробіологічне псування

Основна причина псування харчових продуктів і більшості випадків харчових отруєнь – це діяльність мікроорганізмів. До таких мікроорганізмів належать бактерії, гриби (плісені і дріжджі), віруси та мікропаразити.

Інтенсивність та характер розвитку мікробіологічних процесів залежить від складу і властивостей продуктів, їх початкового мікробного обсіменіння і таких зовнішніх факторів, як температура, відносна вологість, тривалість зберігання, а також вмісту вологи, активності води, величини рН та окисно-відновного потенціалу.

Цілісність м’яса залежить від вмісту в ньому води. М'ясо телят, коней і кіз більш схильне гнилісному розкладу, ніж свинина та яловичина. Водянисте м'ясо менш стійке, ніж м'ясо з невеликим вмістом капілярної води.

Мікробіологічні процеси при зберіганні м’яса і м’ясних продуктів протікають порівняно інтенсивно і в кінцевому результаті визначають термін їх зберігання. На інтенсивність мікробних змін впливають: початкове обсіменіння м’яса, умови його охолодження, умови зберігання, стан поверхні, жирність та інші фактори.

Встановлені умови обсіменіння м’яса мікроорганізмами до забою тварини: хвора тварина, недостатнє харчування та занадто довгий період передзабійної витримки без годівлі.

Мікроорганізми, які потрапляють на поверхню м’яса із зовнішнього середовища розповсюджуються в середину м’яса по прошаркам сполучних тканин, великим кровоносним та лімфатичним судинам. Швидкість просування мікроорганізмів у глибину м’яса залежить від терміну, температури та інших умов зберігання. Вони призводять до ослизнення, кислого бродіння, гниття, пігментації та пліснявіння м’яса. Під час розвитку мікроорганізмів відбувається розпад складних біологічних систем на більш прості хімічні речовини, які мають негативні властивості, неприємний запах і смак. Білки м’яса при цьому розщеплюються до поліпептидів, дипептидів, амінокислот, останні піддаються дезамінуванню або дикарбоксилюванню з утворенням летких жирних кислот і амінів, які надають м’ясу неприємний запах меркаптанів, сірководню та інших 

Бродіння(також зброджування, ферментація) – це анаеробний метаболічний розпад молекул (наприклад, глюкози) за допомогою мікроорганізмів. Найчастіше, кажучи про бродіння, мають на увазі перетворення цукру на спирт за допомогою дріжджів, але, наприклад, при виробництві кефіру використовується бродіння за допомогою інших бактерій.

Спиртове бродіння протікає під впливом мікроорганізмів і відіграє важливу роль у виробництві спирту, вина, хлібобулочних виробів. Поряд з основними продуктами, які одержують під час спиртового бродіння, спирту і диоксидом карбону, в результаті бродіння утворюються такі сполуки, як гліцерин, янтарна кислота,  оцтова кислота, ізоаміловий та ізопропіловий спирти та інші. Ці продукти суттєво впливають на смак і аромат харчових продуктів.

Молочнокисле бродіння відбувається під час одержання кефіру та інших молочнокислих продуктів, сиру, квашенні капусти. Відомі дві групи молочнокислих бактерій. У першу з них входять гомоферментативні бактерії, які утворять тільки молочну кислоту Молочнокислі бактерії другої групи (гетероферментативні бактерії)  утворюють, крім молочної, ще й оцтову кислоту, а також етиловий спирт (нерідко в досить значних кількостях), вуглекислий газ,  мурашину кислоту та інші продукти. Співвідношення між цими продуктами залежить від багатьох умов (температура, рН середовища та інш.). Найчастіше це обумовлено спільною діяльністю молочнокислих бактерій із дріжджами. Такого роду спільні «закваски» часто створюються штучно і широко використовуються при випіканні хлібу, у виробництві хлібного квасу і ряду молочнокислих продуктів (сир, кефір, кисляк, кумис тощо).Широко застосовується молочнокисле бродіння у виробництві молочної кислоти, яка використовується у ряді галузей харчової промисловості.

В результаті маслянокислого бродіння утворюється масляна кислота. Цей процес відбувається під час тривалого зберігання харчових продуктів. Масляна кислота має гіркий присмак.  Накопичення цієї кислоти у складі продуктів погіршує їх смакові якості.

Лимоннокисле бродіння відбувається під дією пліснявих грибків. Промислове одержання лимонної кислоти відбувається шляхом зброджування грибом Aspergillus niger розчину сахарози.

Вплив умов зовнішнього середовища на мікроорганізми

Умови зовнішнього середовища, які впливають на розвиток мікроорганізмів можна поділити на три основні групи: фізичні, хімічні та біологічні.

До фізич­них факторів належать температура, світло та вологість.

Хімічні фактори по-різному впливають на мікроорганізми. Це залежить від властивостей хімічної речовини та її концентрації, виду мікроорганізмів. Для більшості бактерій найбільш сприятливим є нейтральне середовище, для плісня­вих грибів і дріжджів — кисле. Отже, знаючи це, можна регулювати процеси життєдіяльності мікробів. При невисокій концентрації солі чи цукру деякі мікро­організми можуть розвиватися. При вмісті солі до 1-3% — розмноження зат­римується, а при вмісті солі до 25 % — розмноження зупиняється. Висока концентрація цукру також негативно впливає на розвиток мікробів (у варенні, повидлі).

Біологічні фактори своєрідно впливають на життя та розвиток мікроор­ганізмів. У природніх умовах мікроорганізми не можуть розвиватися ізольова­но. Вони вступають у взаємодію з іншими живими організмами. Це можуть бути інші мікроби, рослини, тварини. Причому одні мікроорганізми можуть негативно впливати на розвиток інших, або й зовсім знищувати їх. Це пере­дусім стосується пліснявих грибів, які виділяють у навколишнє середовище особливі речовини, що знищують інші мікроби. Ці взаємовпливи можна згру­пувати за такими типами: симбіоз, метабіоз, паразитизм, антагонізм.

Домашнє завдання :Опрацювати теоретичний матеріал . Вивчити тему. Фото конспекту надіслати на електронну пошту: chepakova.nina1@qmail.com