Сүт қышқыл өнеркәсібінде қолданылатын сүт қышқылды бактериялар
Білім және Ғылым Министрлігі Қазақстан Республикасы
Оңтүстік Қазақстан Мемлекеттік Педагогикалық Университеті
Ізбасхан Аружан Оралбекқызы
Түркістан облысында шығарылатын сүт өнімдерінің микробиологиялық көрсеткіштерін зерттеу.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Мамандығы 5В011300 - Биология
Шымкент 2021
Қазақстан республикасының білім және ғылым минстрлігі
Оңтүстік қазақстан мемлекеттік педагогикалық университеті
Қорғауға жіберілген
___________ Кафедра меңгерушісі
___________ Н.М. Байсейтова
_________2021 жыл
Түркістан облысында шығарылатын сүт өнімдерінің микробиологиялық көрсеткіштерін зерттеу.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Мамандығы 5В011300 - Биология
Орындаған Ізбасхан А.О
Ғылыми жетекші б.ғ.к.,
доцент Жаппарбергенова Э.Б.
Норма бақылаушы Ф.А.Ә.
Шымкент 2021
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
3
1
СҮТ ӨҢДІРІСІНДЕ ҚОЛДАНАТЫН МИКРОФЛОРА
6
1.1
Сүт қышқыл өңдірісте пайдаланатын бактериялар түрлері
6
1.2
Сүт қышқыл өнеркәсібінде қолданылатын сүт қышқылды бактериялар
8
1.3
Микробиологиялық ашытқы дақылдары
13
1.4
Сүт қышқыл бактериялар мен бифидобактериялардың айырмашылығы
17
1.7
Құрғақ сүт өнімдерінің өңдірісі
22
2
ТӘЖІРБИЕЛІК БӨЛІМ
31
2.1
Зерттеу әдістері мен нысандары
31
2.2
Балаларға арналған сүт пен консерві сүтінің сапасын зерттеу нәтижелері
43
2.3
Балаларға арналған сүт пен сүт өнімдерінің зерттеу нәтижесі
46
Қорытынды
49
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
51
КІРІСПЕ
Тақырыптың өзектілігі. Қазақстан Республикасының азаматтарын сапалы азық-түлік өнімдерімен, оның ішінде сүт және сүт қышқыл өнімдерімен қамтамасыз ету аса маңызды іс шара, себебі елдің, әсіресе жас балалардың қауіпсіздігі алдыңғы қатарда тұрады.
Осыған орай, сүт өнімдері, оның ішінде балаларға арналған сүт сусындары мен тағамдары мемлекетте көптеген сұранысқа ие әрі күнделікті тұтынатын тауар қатарына жатады.
Сүттің сусындары мен тағамдары сіңімділігімен, биологиялық құндылығымен, биохимиялық бағалығымен ешбір басқа тағамдардан кем есептелмейді.
Эпикур еңбектерінде, біздің дәуірімізге дейінгі 387 - 321 жылдарда, сүттен жасалатын өнімдердің дайындау тәсілдерін алғаш рет жинақтағаны жөнінде деректер табылған.
Көшпенді қазақ елінің тағамдық мәдениетінде де сүт өнімдерін бағалай біліп, әсіресе бала ас мәзіріне енгізуді жөн көрген.
Аталған ежелгі дәуірдің азаматтары сиыр мен қой сүтінен түрлі сүт-қышқыл сусындар (Рим тұрғындары), ал Грекия тұрғындары ешкі сүтінен түрлі тағамдар жасай бұлген.
Эдвард Бьюнярдтың Эпикурдың рахатты шағы атты кітабында Қоюланған сүт өнімдері дегеніміз - жетілдірілген сүт деп атап өткен, жасау технологиясының алғашқы сипатын ұсынған.
Бұл еңбекте сүт пен сүттің қоюланған түрін алғашқы консервация тәсілімен сақтауды, бұзылуға жол бермеуді қарастырған. ұзақ мерзімге сақтауға мүмкіндіктер береді.
Барлық дәуірлерде адамзат қашанда жабайы аңдарды қолға үйретіп, олардан түрлі ас өнімдерін алған. Осы астың арасында әрине сүт пен сүт қышқыл өнімі ерекше орын алып келеді.
Ежелгінің көзі болып табылатын қол жазбаларда сүт сусындар жөнінде көптеген деректер жазылған.
Айталық, Шығыс пен Батыста сүттің тағамдарын пайдалану жөнінде көп ғасырлық өзінің тарихы сақталған. Жануарларды қолға үйреткен соң адамзат олардың сүтін алып, сақтап, дәмді өнімдер жасай білді.
Мәселен, Ресей Федерациясының сүт өнімдерімен сүттің өзің өңдеу, сақтау технологиясы 1881 жылдан басталып келеді. Осы жылы Орынбор қаласында алғаш рет консервіленген қою сүтің шығаратын завод ашылған.
Аталған заводтар көптеген дамыған Европа елдерінде XIX ғасырда ашылып, сүт пен сүт өнімдерін, оынң ішінде қоюланған консерві сүт өнімдерін шығара бастаған.
Диполмдық жұмыстың практикалық мыңызы. Сүт және сүт консерві өнімдері құнды әрі адам ағзасына қажет тағамдар деп есептеледі. Әсіресе, жаңа туған жас нәрестелердің, бөсіп келе жатқан балалардың ас мәзірінде олардың тұрақты кездесуі аса маңызды, өйткені сүттің бойында маңызды әрі биологиялық құнды заттардың толық кездеседі.
Әсіресе витаминдердің, орын ауыспайтын аминқышқылдарының, көмірсулармен маңызды макро- микроэлементердің мөлшері көптеп кездесіп, ағзаның дамып-жетілуіне, қалыпты қызмет жасауына көмегі зор болып келеді.
Сүт пен сүт қышқыл тағамдар бойындағы орын ауыспайтын аминқышқылдардың үлесі 47% дейін жетіп, адамға жеңіл сіңеді.
Сүт құрамындағы липидтер үлесі 35% дейін жетсе, маңызды минералды элементтер: кальций, натрий, фосфор мен суда еритін келесі витаминдер кездеседі:А, D, B1, B12, E, P.
Сүт пен сүт қышқыл тағамдардың бүкіл әлемге таралуына өз септігін заманауи технологиялар мен қондырғылардың, ғылым мен инновациялық жаңалықтардың дамуы тигізеді.
Заманауи технологиялық процесстердің орныдалу барысында тек қана сапалы өнімдерге назар аударып қоймай, жасау процессінде экономикалық мәселелерде ескеріледі.
Айталық, энергоресурстарды үнемдеу, өнімдердің бағасын қол жетімді деңгейде сақтап қалу, өнім құрамындағы құнды заттар үлесін өңдеу соңында сол қолпында сақтап қалу, сақтау мерзімі мен санитарлы-эпидемиологиялық ережелерін орындау - жаң жақты ескерілуі аса маңызды деп есептеледі.
Өнім шығаратын жаңа технологиялық жтәсілдердің пайда болуы өнімнің инновациялық түрлерін өндірістік көлемде шығаруға мүмкіндік береді.
Диполмдық жұмыстың мақсаты. Диссертациялық жұмысты орындау барысында келесі мақсат қойылды: Оңтүстік Қазақстанның территориясында түрлі көлемдегі өндірістердің жас балаларға арналған сүт пен консерві сүт өнімдерінің микробиологиялық, дегустациялық және органолептикалық көрсеткіштерін салыстырмалы түрде сараптау, технологиялық процестерінің кезеңдерің жүйелеу.
Диполмдық жұмыстың ғылыми жаңалығы. Оңтүстік Қазақстанның территориясында түрлі көлемдегі өндірістердің жас балаларға арналған сүт пен консерві сүт өнімдерінің алғаш рет өнімдерінің микробиологиялық, дегустациялық және органолептикалық көрсеткіштерін салыстырмалы микробиологиялық, органолептикалық сараптамасын жүргізу болып табылды.
Диполмдық жұмыстың міндеттері.
1. Жас балаларға арналған сүт пен консерві сүт өнімдерінің технологиясын меңгеру, жүйеге келтіру.
2. Өнімнің микробиологиялық сараптамасын жүргізу, нәтижесін тұжырымдау.
3. Өнімнің органолептикалық, дегустациялық сараптамасын жүргізу, нәтижесін тұжырымдау.
Дипломдық жұмыстың объектілері мен әдістері: Зерттеу объектісі ретінде Оңтүстік Қазақстанның территориясында түрлі көлемдегі өндірістердің жас балаларға арналған сүт пен консерві сүт өнімдері таңдалды.
Зерттеу әдісі ретінде келесі тәсілдер қолданылды: өнімдердің технологиялық процестерімен инновациялық жолдарын жүейлеу мен салыстырмалы талдау, сүт өнімдерін бактериологиялық әдістермен зерттеу және дегустациялық, органолептикалық бақылаудан өткізу.
Өнімнің сапасын сараптау мақсатында дегустациялық және органолептикалық сараптамалар өткізілді.
Микробиологиялық зерттеу кезеңінде сүт бойындағы мифролора жасанды қоректік ортада егіліп, дақылдану әдісі келесі болып келді: тәжірибе барысында агар-агар қоректік ортада микрофлораны 270С температура мен 62% ылғалдылықта термостат қондырғысында дақылданды.
Дақылдардың микробиологиялық құрамын зерттеу мақсатында колониялар егіліп, дақылдық белгілері анықталды. Колонияларға микроскопиялық зерттеулер жасалу үшін Тірі, Қақталағн, Романовский-Гимзе микропрепараттары жасалып, микроскопиялық бақылау мен микрофототүсірілімдер жасалды.
Магистрлік диссертация 70 бетке толық копьютерлік текстпен теріліп, 11 кесте, 18 суреттен енгізілген және жұмыс кіріспе, негізгі бөлім мен қорытындыдан тұрады.
1. СҮТ ӨҢДІРІСІНДЕ ҚОЛДАНАТЫН МИКРОФЛОРА
3.1 Сүт қышқыл өңдірісте пайдаланатын бактериялар түрлері
Бір қатар зерттеушілер сүттің тез бұзылып кетпеуіне жол бермей, сақтап қалу мәселесімен айналысқан. Мәселен, итальяндық зерттеуші Марко Поло (Marco Polo) сүтті қоюлау арқылы сапасын сақтау жұмыстарымен айналасқан, бірақ айтарлықтай жаңалықтарға қол жеткізбеген [1].
Сүт-өте бағалы тағамдардың қатарларына жатады. Организмге оның құрам бөлігінің 95 -- 98% сіңеді және ол аминқышқылдың, макро және микро элементтердің, витаминдердің таптырмайтын көзі болып табылады.
Сонымен қатар сүтті адам қоректену үшін сол күйінде де, өнеркәсіп өндіріп шығаратын өте жоғары диеталық қасиеті бар әр түрлі сүт өнімдері күйінде де қолданады.
Сүт адам тағамының биологиялық құндылығын арттыра келе, сүтті тұтынғанда организмге түсетін қоректік заттардың жалпы көлемі артып қана қоймай, липид, нәруыз, көмірсу, минералды тұз және түрлі дәрумендерді жеткізіп, олардың ағзамен сіңу мақсатында қолайлы жағдай тудырады.
Мал шаруашылығынан алынатын басқа тағамдық өнімдермен салыстырғанда, сүттің экономикалық сипаты жағынан артықшылығы бар. 1кг сүт өндіруге 1,4 азық өлшемі, ал 1кг қой етін өндіруге 8,5 азық өлшемі, 1кг сиыр етін өндіруге 9,5 азық өлшемі жұмсалатыны анықталды. Алдыңғы қатарлы шаруашылықтарда бұл шығынды азайтуға болады, бірақ барлық жағдайда да мал шаруашылығында сүт өндіру үшін ет өндіруге қарағанда жемшөп шығыны аз жұмсалады [2].
Сүттің қоректілік қасиеті малдың тұқымына, сауылу маусымына, малды бағып, азықтандыру жағдайына және оның денсаулық күйіне байланысты өзгеріп отырады. Сиыр туғаннан кейінгі бес күн бойы сауып алынған уыздың кәдімгі сүттен үлкен айырмашылығы болады.
Уыз иммунді денеге, витаминдерге, белоктың глоблулиноальбуминді фракцияларына және минерал заттарына өте бай болады. Уыздың дәмі тәтті ашқылтым болып келеді. Сондықтан жаңа туылған сиырдың сүті 7 күнге дейін май айыратын өнеркәсіпке және 10 күнге дейін сыр және сүт консервілерін жасайтын комбинаттарға қабылданбайды.
Сүт -- өте тез бұзылатын тағамдардың бірі болып саналады. Сондықтан қабылданған бойда оны өңдеуден өткізу керек. Алғашқы өңдеу дегеніміз -- сүтті механикалық қалдықтардан (суда ерімейтін) тазартып тез салқындату(қажет болған жағдайда қыздыру жолымен де сақтауға болады), сөйтіп екінші рет өңдейтін сүт заводтарына жеткізу. Сүтті сауып алғаннан бастап заводта өңдегенге дейін оның құрамында ешқандай өзгеріс болмауы керек.
Сүтті алғашқы өңдегенде одан неше түрлі шығындар болады. Мысалы, сүзгенде -- 0,04%, анализ алғанда -- 0,06%, тасымалдағанда -- 0,05%, жылытып сепаратордан өткізгенде -- 0,015%, пастерлеп, салқындатқанда -- 0,24% шығын болуға тиіс.
Сүтті өңдеу технологиясы:
Бірінші кезекте фермадағы немесе сүтті жеке дайындаушылардан қабылдап алғаннан соң оның көлемі немесе массалық салмағы өлшенеді.
Келесі кезеңде сүтті бірден сүзгіден өткізіп, бойындағы механикалық жанама қоспалардан тазау қажет.
Сүзгі ретінде мақта немесе синтетикалық (лапсан) матаны пайдаланады.
Мақта сүзгі ретінде пайдаланған жағдайда оның көмегімен тек 70 -- 80 литр сүтті сүзуге болады, кейін жаңа сүзгіні пайдаланған жөн. Егерде сүт бойында механикалық жанама заттар көп болып келсе, мақта сүзгімен тек 35-40 литр сүтті сүзіп алуға болады.
Мәселен, бір тонна сүт сүзу үшін 25 кг мақта, 18-20 м дәке немесе 20-25м лапсан қажет.
Үшінші кезеңді орыдау барысында үлкен көлемді өңдіріс көзінде заманауи қондырғылар көмегімен сүт пастеризация арқылы тазаланады да, қоюлану процесімен жалғасады.
Сүт табиғи, құндылығы жоғары, бойында барлық тіршілкке және ұзақ уақыт дамуға қажет қосылыстары бар тағам болып келеді.
Сүт ас мәзіріндегі тағамдардың құндылығын жоғарлатып, бүкіл адам ағзасына қажет әрі жеңіл қорытылатын заттардан тұрады: нәруыздардан, лиипдтерден, көмірсулардан, минералды тұздармен дәрумендерден.
Сонымен бірге ол заттардың ара қатынасы адам ағзасына тиімді мөлшерлемеде кездеседі.
Сүт өнімінің классификациясы
Сүт бұл сүтқоректілердің желінінде түзілетің ерекше секрет болып келеді. Сүт қан құрамындағы қосылыстардан синтезделіп, 1 литр сүт түзу үшін сиыр желіңі арқылы 540 литр сүт өтеді.
Академик И.П.Павлов "Сүт - бұл табиғаттың ойлап тапқан ғажайып тағамы" -- деп бағалаған екен.
Сүт бойында адамға қажет барлық заттар қажетті үлесте қалыптасқан: нәруыз, майлар, көмірсулар, дәрумендер, минералды заттармен ферменттер, гормондар, иммунды деңелер.
Сүттің химиялық құрамы көптеген факторларға тәуелді: жемнің сапасына, жыл мезгіліне, малдың жасына, оның тұқымына, тағыда бір қатар көрсеткіштерге [3,4].
Тағамдық құндылығы. Сиыр сүтіндегі нәруыз мөлшері шамамен 2,7-3,8% аралығында кездеседі.
Сүттің негізгі нәруызы -- казеин (2,7%), альбумин (0,4%), глобулин (0,12%), олар аминқышқылдық құрамына қарай толыққанды есептеледі.
Олар жоғары тағамдық құндылығы мен жеңіл сіңірілетің қабілетімен бағаланады (96%).
1.2 Сүт қышқыл өнеркәсібінде қолданылатын сүт қышқылды бактериялар
Сүт қышқылды бактериялар көмірсуды ашыту қабілетіне және сүт қышқылының пайда болуына қарай бір топқа біріктіріледі. Негізгі метаболитпен қатар, бұл бактериялар басқа да өнімдерді жинайды: сірке қышқылы, этанол, көміртегі диоксиді, хош иісті заттар (ацетальдегид, диацетил) және т. б.
Сүт қышқылды бактериялар негізінен қозғалмайды, Грам бойынша оң боялады, споралар түзілмейді. Жас дақылдарда кейбір штаммдар шырышты капсуланы құрайды.
Оттегіге қатысты сүт қышқылды бактериялар факультативті анаэробтар болып табылады. Сүт қышқылды бактериялар-каталазадан айырылған, бірақ ауа оттегінің қатысуымен өсе алатын микроорганизмдердің жалғыз тобы. Пероксидаза ферменті каталаза функциясын атқарады.
Сүт қышқылды бактерияларда гемоқұрамды ферменттер жоқ, сондықтан олар шартты түрде гомоферментативті және гетероферментативті болып бөлінетін сүт қышқылды ашыту процесінде ғана энергия алады. Гомоферментативті ашыту кезінде негізгі метаболит сүт қышқылы болып табылады; гетероферментативті ашыту кезінде сүт қышқылынан басқа көміртегі диоксиді, этанол және (немесе) сірке қышқылы түзіледі [5,6,7].
Лактобактериялар тіршілігінің температуралық диапазоны өте кең: мезофильді түрлері оңтайлы температурада 25-320 С өседі; олар үшін ең төменгі температура 100С болып табылады. Термофильді түрлер үшін оңтайлы өсу температурасы 38-450 С, ал ең төменгі - 20-220 С аралығында ауытқиды. Кейбір сүтқышқылды бактериялар 3-50 С температурада өсе алады деген мәліметтер бар.
Сүт қышқылды бактериялардың жасушалары шар тәрізді немесе таяқша тәрізді пішінді болады.
Шар тәрізді сүтқышқылды бактериялар Streptococcaceae тұқымдасына жатып, келесі туыстардан тұрады: Lactococcus, Streptococcus, Pediococcus және Leuconostoc.
Lactococcus lactis subspecies lactis (сүт қышқылды стрептокококк, қысқартылған Lac. lactis).
Сфералық немесе сопақ жасушалар өлшемі (0,5 - 1,2) (0,5 - 1,5) қосарлы немесе қысқа тізбек түрінде қосылған мкм (сурет 1).
Оңтайлы даму температурасы 28-320 С құрайды.
Осы түрдің белсенді штамдары сүтті 4-6 сағат ішінде орап, тегіс тығыз ұйынды түзеді.
Шекті қышқылдық (сүтте 5-7 тәуліктен кейін) 1250 Т дейін жетеді. Lac. lactis ssp. lactis сүтті қалпына келтіреді және орайды, аммиак түзілуімен аргинин ыдырайды, 6,5% натрий хлориді бар ортада және рН 9,5 сілтілі ортада өседі.
Осы түрдің штаммдары қышқыл сүт сусындарына арналған ұйытқылардың, сүзбе, қаймақ, қышқыл құю майының, екінші қыздырылатын температурасы төмен ірімшіктердің құрамына кіреді.
Сурет 1. Сүт қышқылды стрептокококтар
Lac. lactis жеке штамдары көптеген Грам оң бактерияларға (стафилококктар, микроокктар, бациллалар, клостридиялар, лактобактериялар және т.б.) қатысты антагонистік белсенділігі бар низин бактериоцинін синтездейді.
Төменгі ойық спора түзетін бактериялардың дамуын басу үшін консерві өнеркәсібінде қолданылады.
Lactoccus lactis ssp. cremoris (кілегей стрептокококк-Lac. cremoris). Торлар шар тәрізді, қысқа және ұзын тізбектер түрінде орналасады. Оңтайлы өсу температурасы 25-300 С.
Сүт 6-8 сағат ішінде ұйытады, тығыз ұйынды сәл тұтқыр немесе қаймақ тәрізді консистенция түзеді. Бұл кілегей стрептококкінің полисахаридтерді синтездеу қабілетіне байланысты [8,9].
Бұл түрдің штамдары аргинининнен аммиак түзбейді, 4% NaCl және рН 9,5 орталарда өседі. Кілегей стрептококк қаймақ, қышқыл құю майы және басқа да қышқыл-сүт өнімдері үшін ашытқыда пайдаланылады.
Бұл түрдің кейбір штамдары бактериоцин лактококоцин синтездейді. Lactoccus lactis ssp. lactis biovar diacetylactis (хош иісті стрептококк - Lac. diacetylactis). Клеткалар көбінесе дипломдар мен қысқа тізбектер түрінде орналасқан.
Сүттің ұйытқысы тығыз, жиі газ көпіршіктері (СО2) бар, диацетилдің жиналуымен байланысты жағымды ерекше иісі бар.
Бұл түрдің штамдары лактозаны және цитраттарды ыдыратады. Цитраттарды кәдеге жаратуға екі фермент қатысады - цитратпермеаза, цитоплазмалық мембрана арқылы клеткаға цитратты және цитратты ацетат пен оксалоацетатқа ыдырататын цитрат.
Хош иісті стрептококк көптеген ферменттелген сүт өнімдері үшін ашытқыда кеңінен қолданылады.
Streptoccus salivarius ssp. thermophilus (термофильді стрептококк - s. thermophilus). Клеткалар сопақ немесе шар тәрізді пішінді, диаметрі 0,7-1,0 мкм, жиі ұзын тізбектерге қосылған.
Сүттегі шекті қышқылдығы 100-1150Т аспайды.термофильді стрептокококк NaCl және антибиотиктер ортасында құрамына сезімтал: ол құрамында 4% NaCl және 0,01 ХБсм3 пенициллин бар ортада өспейді.
Термофильді стрептококк жоғары температураға төзімді қыздырылатын айран, варенц, йогурт, ірімшіктерді өндіруге арналған ашытқы құрамына енгізіледі.
Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris (Leuс. cremoris). Жасушалар шар немесе линза тәрізді, өлшемі (0,5 - 0,7) (0,7 - 1,2) мкм, біріктірілген жұп немесе қысқа тізбектерден тұрады [10].
Оңтайлы өсу температурасы 22-250 С, ең төменгі-50 С.
Бұ микроағзалар сүтті ұйытпайды, өйткені протеиназды белсенділігі төмен. Лейконостоктар сүтте өсу факторларын (ашытқы немесе жүгері сығындысы) қосқан кезде өсе алады.
РН ортасының 5,0 - 4,5 дейін төмендеуінен кейін диацетил түзеді, сондықтан бұл түр Lac. lactis және Lac. сremoris түрлерге үйлесімінде ірімшік және қышқыл-сары май өндіру үшін дөңес тәрізді ашытқыларда қолданылады.
Leuconostoc mesenteroides ssp. dextranicum (Leuc. dextranicum). Бұл бактерия түрі морфологиялық тұрғыдан Leuc. Cremoris түріне ұқсас келеді. Сүтті оңтайлы температурада 22-250С үш - төрт тәулік бойы ұйытады. Шекті қышқылдық 70-80 0Т құрайды.
Лейконостоктардың көбеюі марганецтің ортаға қосылуын ынталандырады, бұл метаболиттердің:диацетил, сірке қышқылы, көміртек диоксиді синтезіне әкеледі.
Лейконостоктар айран саңырауқұлағының табиғи микрофлорасының құрамына кіреді және оның дәмі мен иісін қалыптастыруда үлкен рөл атқарады.
Көптеген Leuc dextranicum штамдары сахароза полисахаридтерін декстраннан синтездеп, шырышты қабат түзетің түр.
Pedioccus cerevisiae- кокк пішіндес, тізбекті, жұптап орналасқан, сирек жеке жасушалар бар. Оңтайлы өсу температурасы 22-250 С құрайды, 350 С температурада өсім тоқтатылады.
Ашыту түрі - гомоферментативті, DL-сүт қышқылының пайда болуына әкеледі (әдетте l (+)-изомер басым). Факультативтік анаэробтар немесе микроаэрофилдер.
Жиі бүлінген сырада кездеседі, сүт өнімдерінде сирек кездеседі. Педиококк шикі ысталған шұжықтарды өндіруге арналған ашытқы құрамына кіреді.
Таяқша тәрізді сүт қышқылды бактериялар Lactobacillaceae тұқымдастарына жатып, оған келесі туыс кіреді: Thermobacterium (термобактериялар), Streptobacterium (стрептобактериялар) және Betabacterium (бетабактериялар) (Орла-Йенсен бойынша).
Лактобациллалар ашыту типі бойынша үш топқа бөлінген:
I-облигатты - гомоферментативті (термобактериялар) - 15 түр;
II-факультативті-гетероферментативт і (стрептобактериялар) -11 түр;
III-облигациялық - гетероферментативті (бетабактериялар) - 18 түр.
Сүт өнеркәсібінде келесі лактобацилл түрлерін қолданады:
1)Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus (Болгар таяқшасы, немесе L. bulgaricus). Сүттегі жасушалар түрі - ұзын және қысқа таяқшалар (5-20) (0,8-1,0) мкм.
Сүттен жасалған препараттарды метилен көкпен бояғанда клеткаларда полифосфат дәндері жиі байқалады, кейде цитоплазманың бірқалыпты боялмаған бөлігі байқалады [11,12,13,14].
Оңтайлы өсу температурасы 40-450С құрайды. Сүттің шекті қышқылдығы 200-3500Т жетеді.
Сүттің ұйытқысы тізе немесе күшті, шырышты консистенциясы болуы мүмкін. Болгар таяқшасының штамдары ацетальдегид құрайды, ол өзіне тән жеміс иісі береді.
Болгар таяқшасының штаммдары йогурт, "Оңтүстік", "Болгар", "Мечников" қатықтарын өндіруге арналған ашытқы құрамына кіреді.
2) Lactobacillus acidophilus (ацидофильді таяқша). Сүттегі клеткалардың формасы - 3-40 мкм және қалыңдығы 1,0-1,5 мкм ұзын және қысқа таяқшалар.
Кейбір штаммдарда Болгар таяқшалары сияқты торларда "түйіршікті" (полифосфат дәндері) байқалады.
Оңтайлы өсу температурасы 37-380С құрайды. Сүт 5-8 сағ, сүттің шекті қышқылдығы 260-2800Т. Кейбір штамдар шырышты ұйынды құрайды.
Ацидофильді таяқша адамның ішек микрофлорасы мен жылы қанды жануарлардың қалыпты өкілі болып табылады. Сондықтан ол ортаның сілтілік реакциясына (рН 8,3) төзімді; средефенолдың (0,3 - 0,4 %) және өтінің (20%) болуы.
Ацидофильді таяқша шірік, шартты-патогенді және патогенді микрофлораға қатысты жоғары антагонистік белсенділікке ие.
Ол екі бактериоцин - ацидофилин мен лактоцидин шығарады. Осыған байланысты L.acidophilus құнды-пробиотикалық дақылдарға жатады.
Осы түрдегі сүт қышқылды таяқшалар ацидофилин, ацидофильді сүт, балалар қышқыл сүт өнімдерін дайындау үшін қолданылады (сурет 2).
Lactobacillus delbrueckii ssp. lactis (сүт қышқылды таяқша-l. lactis). Морфологиялық және биохимиялық белгілері бойынша ол болгар таяқшасымен ұқсас.
Оңтайлы өсу температурасы 40-420С; l. lactis ашытылған сүттің шекті қышқылдығы - 160-2000Т. Екінші қыздыру температурасы жоғары ірімшік өндірісінде қолданылады.
Сурет 2. Lactobacillus acidophilus - сүт қышқыл таяқшалары
Lactobacillus helveticus (Швейцар таяқшасы). Таяқшалардың ұзындығы 2-6 мкм және қалыңдығы 1,0-1,5 мкм болады; жеке немесе қысқа тізбектермен орналастырылады (сурет 3).
Олардың оңтайлы өсу температурасы 42-450С тең. Сүт 5-6 сағатқа ұйытады, шекті қышқылдығы 300-3500Т. Lactobacillus helveticus штамдарын бұзаудың ұлпасынан бөліп алуға болады.
Бұл түрі екінші қыздыру температурасы жоғары ірімшіктерге арналған ашытқыда қолданылады.
Lactobacillus саѕеі ssp. casei (l.casei). Көлемі (0,7 - 1,1) (2-4) мкм тік бұрышты ұштары бар таяқшалар жиі тізбектермен орналасқан.
Оңтайлы өсу температурасы 28-320С құрайды, 450С температурада өсім тоқтатылады.
Lactobacillus саѕеі ssp. rhamnosus (l.rhamnosus). Сүтте тізбекке қосылған қалыңдығы 1,5 мкм қысқа немесе ұзын таяқшалар түрінде өседі. Жиі жасушалардың түйіршіктілігі анықталады.
Сурет 3. Lactobacillus helveticus - сүт қышқыл таяқшалары
L.casei қарағанда 450С температурада өсе алады, құрамында 6% NaCl және 20% өт бар ортада көбейе алады.
Мезофильді лактококтармен салыстырғанда l.rhamnosus протеолитикалық белсенділігі екі есе жоғары. Сүттегі шекті қышқылдық 80-1800Т-ке тең.
Ірімшіктің мынадай түрлерін өндіру үшін ашытқыларда пайдаланылады: Эмменталь, Эдам, Честер және басқада ілеспе микрофлорасы ретінде ірімшіктің әртүрлі түрлерінде кездеседі.
Lactobacillus plantarum - ұзын және қысқа тізбектерге қосылған ұзындығы әртүрлі таяқшалар. Оңтайлы температура шамамен 300С, сүтте даму кезінде шекті қышқылдық 1800Т жетеді.
Ірімшік піскенде оң рөл атқарады, өйткені лактозаны ашыту микрофлорасымен ашытқаннан кейін және NaCl концентрациясы 6% - ға дейін көбеюі мүмкін.
Lactobacillus plantarum сүрлем, ашытылған қырыққабат дайындау үшін ашытқы құрамында қолданылады.
Бұл түр суттегі пероксидті түзеді және плантарицин бактериоцинін синтездейді - майлы қышқыл бактериялар мен ішек микрофлорасының басым өсуін беретін зат.
3)Lactobacillus brevis. Ұштары дөңгелектелген шағын таяқшалар мөлшері (0,7 - 1,0) (2-4) мкм.
4) Lactobacillus hermentum - ұзындығы 0,5 - 0,9 мкм қалың қысқа таяқшалар.
5) Lactobacillus buchneri - мөлшері (0,7 - 1,0) (2-4) мкм дөңгелектелген таяқшалар. L. brevis, l. fermentum, l. buchneri түрлерінің таяқшалары Betabakterium ұрығына жатады.
Олар облигациялық-гетероферментативті сүт қышқылды бактериялар тобына енгізілген.
Бета-бактериялар сүтті ұйытпайды, алайда оған ашытқы автолизаты қосылған кезде ұйынды құрайды, оның шекті қышқылдығы 150-1600Т жетуі мүмкін [15].
Глюкозаны сүт қышқылы, СО2,этанол және ұшпа қышқылдардың аз мөлшерде пайда болуымен ашытады.
Сүт қышқылының DL-изомерлері құрайды.
Бета-бактериялар суреттің және ірімшіктің иісінің қалыптасуына ықпал ете отырып, екінші қыздыру температурасы төмен ірімшіктердің пісуіне қатысады.
Олар сондай-ақ айран саңырауқұлақ стромасында кездеседі
1.4 Микробиологиялық ашытқы дақылдары
Стартерде өсетің культуралар ферменттелген сүт өнімдерінде, қышқылды сары май мен ірімшіктерді жасау үшін пайдаланып, осы микроорганизмдер монокультуралары немесе құрамдас культаралардан тұрады.
Сүт қышқыл бактериялар көбіне стартерде өсіріліп, қолданылады; кейде пропион қышқылы, сірке қышқылының бактериялары немесе бифидобактериялар қосылады.
Ашытқылар тек бір типті микроорганизмдерден тұратын біріңғай штаммды, бірнеше типтен тұратын әртүрлі штаммды және аралас штаммды болып қаралады.
Ерекшелігі - түрлі микроорганизмдердің табиғи симбиозы болып табылатын кефир саңырауқұлақтарына дайындалатын айран.
Ашытқылар төмендегідей ерекшеленеді:
- зертханалық материал;
- жатырдың ашытқыларын қайтадан алу арқылы алынған материал (бастапқы);
- Бастапқы субкультурадан алынған орта (екінші);
-Бастапқы немесе аралық қосылыстар негізінде дайындалған (үшінші) өндірістік культуралар.
Бастапқы және кейде аралық ферменттер стерилденген сүтке, ал екінші және үшінші сатыларда пастерленген сүтке дайындалады.
Өндірістік жағдайларда сұйық стартердің мәдениеті қолданылады, олар бірнеше егіліктер арқылы ерітінділерден алынады.
Соңғы жылдары сүт қышқылы бактериялары мен басқа да топтардың биомассасы мұздатылған немесе сублимациялық кептіру жолдары арқылы кеңінен қолданылады [23].
Бір қатар ферменттелген сүт өнімдері үшін қажетті негізгі сипаттамалар:
1. Ашыту үшін сүттің жарамдылығын анықтау
Ашытқы дайындауға арналған сүт қышқыл бактериялар культураларын өсуру барысында ингибиторларды пайдаланбау керек.
Культура өсіруге арналған сүттің жарамдылығын резазурин немесе метилен көк үлгілері арқылы анықтайды.
Егер сүт ұйытуға жарамды әрі сапалы болып келген жағдайда сүтке тамызған метилен көгі түссізденеді.
1. Сүттің пастерлену тиімділігін тестілеу
Өндіріс ферментін дайындау үшін сүт 950С температурада уақытта пастерлейді.
Егер пастерлеу дұрыс орындалмаса, онда микроорганизмдер, мәселен Enterococc және ыстыққа төзімді сүт қышқыл бактериялар, сүтте қалуы мүмкін.
Сүтті пастерлеу әдісі аяқталған соң келесі процестер жүргізіледі.
1)Пастерлеуден кейін сүт үлгілері стерильді ыдыстарға құйылады
2)термостатта 40-450С температурада 24-48 сағат бойы сақталады
3)үлгілердегі пішіннің сипатың микроскопиялау арқылы анықтау
4)метилен көкпен бояу
5)микроскопиялық препараттар дайындау.
Зерттеу нәтижелеріне байланысты келесі қорытынды жасалуы мүмкін:
- егер микроскопиялық препаратта айтарлықтай мөлшерде кокк клеткалар анықталса, онда пастерлеу 900С-тан төмен температурада жүргізіледі, яғни сүтті пастерлеу температурасы сақталмаған;
- егер микроскопиялық препараттағы түйіршікті және түйіршіксіз таяқша тәрізді клеткалар анықталса, бұл пастерлеудің жеткіліксіз әсерімен жүзеге асырылғанын немесе сүтті дұрыс араласпағанын білдіреді;
- сүттің пептонизациясы орын алып, микроскопиялық препараттағы үлкен спорлы таяқша клеткалар анықталса, пастерлеуі дұрыс орындалғаны.
3. Әртүрлі сүт өнімдері үшін жаңадан дайындауға арналған жалпы ережелер
Ұйыту процессін ферментерде (стартер) жүргізу үшін культураларда микробиологиялық лабораторияның ламинар-бокс арнайы бөлмелерінде жүргізіледі.
Ашытқы дайындалған лабораторияларда тазалықты қатаң сақтау қажет: еден мен қабырғаларды күнделікті ағартқыш ерітіндімен сүртіп, бактерицидтік сәулемен ауаны зарарсыздандыру керек.
Бокстағы үстелі спиртпен суланған мақта тампонмен өңделеді.
Ашытқы дайындаған адамдар таза киім мен аяқ киімді тек осы мақсатта қолдануға тиіс.
Ашытқыны дайындау үшін 0,5% -дан 3% дейін ферменттелген сүт массасының инокуляциясын стерильденген немесе пастерленген сүтке енгізеді [24,25,26].
4. Ашытқының сапасын бақылау
Ашытқының сапасы, оның белсенділігі, микроорганизмдердің қалдық өнімдерінің сапасына байланысты.
Сонымен қатар, микробиологиялық және органолептикалық көрсеткіштері өңдірістік лабораторияда күнделікті тексеріледі.
Ашытқының қызметі пастерленген сүттің ашыту ұзақтығымен анықталады, ол 5% ашытқы мөлшерін құрайды.
Лактикалық стрептококқа негізделген ашыту үшін сүтті ашыту ұзақтығы 7 сағаттан аспауы керек және сүт қышқылы таяқшаларына негізделген ферменттеу үшін 6 сағат болуы керек.
Микробиологиялық индикаторлар арқылы бақылау барысында ұйытқыны дайындау үшін ішек таяқшаларының, споралы бактериялардың және бактериофагтардың микроскопиясын анықтайды.
Ашытқының микроскопиялық зерттеулері күн сайын жүргізіледі, алайда кем дегенде 10 түрі қарастырылады, ашытқының тазалығын және оның компоненттерінің арақатынасын тексереді [27].
Ұйытқы культурасының микробиологиялық тазалығына күмән туындаған жағдайда, микроскопиялық тексерумен микроорганизмдерді анықтауымен шектелмейді.
Сонымен бірге, инкубациядан кейінгі микроағзалардан препараттар жасалып, бақыланады (кесте 1).
Кесте 1 Ұйытқы сапасын бақылау
Белсенділігі
Химиялық көрсеткіші
Микробиологиялық көрсеткіші
Органолептикалық көрсеткіші
1
2
3
4
Сүттің ұйыту уақытының ұзақтылығы
Титрлік қышқылдығы. СО2 диацетилдің кездесуі
Микроскопия. Қоректік заттарға егуі среды
Дәмі, иісі, консистенциясы
Ашытқыда асқазан ішек таяқшалы бактерияларының болуы оның Кесслер ортасына себілуімен белгіленеді.
Олар йогурт үшін 3 см3 көлемде болып келеді және басқа өнімдерде 10 см3 көп болмауы керек.
Споралық бактериялардың кездесуі келесі жолмен анықталады.
1)стерильденген сүттің 1 см3 көлемі екі сынақ пробиркасына құйылады
2)парафиннің бір бөлігі бір пробикаға қосылады
3)10 минут ішінде 850C температурасында су жылытқышта қыздырады
4)пробиркалар термостатта салқындатылалды
5)екі күн бойы 300C температурада инкубацияланады
6)споралы анаэробты бактериялардың дамуын парафин көтереді.
7)споралы аэробты және анаэробты бактериялардың дамуын микроскопиялық препараттарда байқауға болады.
Бактериофагтың болуын анықтау үшін 0,5 см3 метиленді көк ерітінді мен бір тамшы см 10 см3 стерильді майсыздандырылған сүт қосылады.
Түтіктің құрамы мұқият араласып, индикатордың қалпына келуін бақылап, 370C температурасында сақталады.
Егер метилен көк түсінің азайғаннан кейін көк сүт қайта байқалса (4-5 сағат өткеннен кейін), бұл ашытқыда бактериофагтың болуын көрсетеді.
Химиялық көрсеткіштер құрамынына қышқылдық, ашытқыда CO2 және диацетил мөлшері жатады. Ашытқының титрленген қышқылдығы стандартты әдіспен анықталады: 10 см3 ашытқы, 20 см3 дистильденген су, фенолфталеиннің үш тамшысын 100 см3 -ге құйылады және қызғылт түсті болғанға дейін 0,1 н NaOH ерітіндісін араластырады [28].
Мезофильді стрептококктар ашытқының рұқсат етілген мөлшерінен (900T) асып кетсе, онда ол сүт өнімдерінің артық қышқылдығы ыстыққа төзімді сүт қышқылының таяқша-қоздырғыштары болуы үшін тексерілуі керек.
Көміртектің қос тотығы және төрт көміртекті қосылыстар ароматтаушы бактериялардың Lac. diacetylactis маңызды өнімдері болып табылады. Бұл заттардың ашытқыларда болуы ароматтаушы дақылдардың қалыпты дамуын көрсетеді [29].
1.5 Сүт қышқыл бактериялар мен бифидобактериялардың айырмашылығы
Бифидобактериялар адамның ас қорыту жүйесінің микрофлоралық негізін құрайды. Қазіргі кезде Bifidobacterium туысы 32 түрден тұрады. Адам ас қорыту жүйесінде кездесетің бифидобактериялар түрлері №2 кестеде келтірілген.
Кесте 2 Адамның ас қорыту жолында кездесетің бифидобактериялар түрлері
№
Бифидобактериялар атауы
1
2
1
Bifidobacterium bifidum
2
B.adolescentis
3
B.animalis
4
B.boum
5
B.breve
6
B.choerinum
7
B.dentium
8
Bifidobacterium ericsonii
9
B.globosum
10
B.infantis
11
B.longum
12
B.pseudolongum
13
B.suis
14
B.thermophilum
Алғаш рет аталған бактериялар жас нәрестелердің нәжісінен француз зерттеуші Henry Tissier в 1899 жылы бөліп алған.
Зерттеу барысында олардың грамоң, анаэробты, спора түзуге қабілетсіз, таяқша пішіндес, полиморфты бактерияларға жататыны анықталған.
Клеткалар шетінде бифрукациялар кездесіп, алғашқыда Bacillus bifidus communis аталған.
Зерттей келе, олардың 99% жас нәрестелердің ішігендегі қалыпты флораны құрайтыны дәлелденген.
Сонымен бірге, ересек адамның тоқ ішігіндегі микробиоценоз жоғарыда аталған бактериялардан тұратыны ашылған.
Аталған мәліметтерге негізделе отырып, И.И. Мечников пен Henry Tissier 1905 жылы алғаш рет бифидобактериялардан жасалған препараттарды ішек дисфункциясы байқалатын ауру адамдарға ұсынған.
Мемлекеттік ғылыми статистикалық мәліметтерді зерттеу барысында түрлі жастағы адамдардың бифидобактериялар түрлік құрамы анықталып, емізулі жас нәрестелердің ішек микрофлорасы негізінен B.Bifidum, B.longum, B.breve, B.infantis тұратыны анықталды [30,31,32].
Олардың пайыздық үлесі келесі болып келді: 35%, 42%, 17%, 12%. B.adolescentis штамдары емізілу жас нәрестелер арасында тек 1,5% балаларда кездессе, жасанды сүтпен тамақтанатын жас нәрестелерде 22% құрады.
Сонымен бірге, жасанды сүтпен тамақтанатын жас нәрестелердің ішек микрофлорасының B.Bifidum, B.longum, B.breve, B.infantis үлесі 3-5% төмендегені мәлім болды.
Ересек адамдардың тоқ ішегінде B.bifidum, B.longum и B.adolescentis кездессе, 35 жастан жоғары ересектердің бифидофлорасында B.adolescentis басымдық танытып, қарт адамдарда 60-75% дейін жетеді.
Бір мезгілде адам ішегінде бифидобактериялардың биоварлары 1-5 түрден астам кездесуі әбден мүмкін.
Фруктозо-6-фосфатаза - бифидобактериялардың көмірсу метаболизміндегі шешуші фермент болып табылады.
Ол фермент фруктозо-6-фосфатты ацетил-1-фосфат пен эритрозу-4-фосфатқа дейін ыдыратады.
Мәселен, бактериялар арасында фруктозо-6-фосфаттың фосфокетолазасын байқау энзиматикалық-калориметрлік әдіс негізін құрап, нысандағы бифидобактериялардың сандық анықтауының әдісі болып келеді.
Бифидобактериялар сірке мен сүт қышқылы 3:2 молярлы қатынаста құрғанымен, көмір қышқыл газын түзбейді.
Бактериялардың өсуіне тиімді температура 37-40С, ал тиімді pH 6,5-7,0 көрсеткіште келеді.
Бифидобактериялардың басым санында және - галактозидазалар кездесіп; ал N-ацетил--глюкозаминидаза, негізінен, емшектен бөліп алған жас нәрестелердің бифидобактерияларында анықталған. Бифидобактериялардың өз ара түрлерін дифференциациялау үшін -галактозидазаның электрофоретикалық қимылдығын зерттейді.
Бионысанда, мәселен, сүт қышқыл өнімдерде бифидобактерияларды анықтау үшін, дифициралған MRS-ортаға немесе арнайы селективті, құрамында 100 ммоль --Gal бар ортаға егу тәсілін қолданады.
Соңғы ортада бифидобактериялар анаэробты жағдайда көгілдір түсті колониялар түзеді [33,34].
Сонымен бірге, бифидобактериялар келесі редукциялаушы агенттер әсерінен жақсы өседі: аскорбин қышқылы, цистеин немесе тиогликолат. Өсу ұшін аталған микроағзаларға көмірсулар көзі қажет: түрлі көмірсулар, бикарбонаттар немесе СО2.
Керісінше, органикалық қышқылдар, май қышқылы мен аминқышқылдары С көзі бола аламайды.
Цистеин немесе цистин қажетті азот көзі болып келсе, бір шама бифидобактериялар штамдарына аланин, изолейцин, лизин, аргинин және глутамин қышқылын қажет болып келеді.
Қоректік ортаға пантотен қышқылын, биотин, рибофлавин, никотин қышқылын, парааминобензой қышқылын, пурин және пиримидиндерді енгізу нәтижесінде көптеген ішектен жаңа бөліп алған бифидобактериялардың штамдарын өсіруге ықпалын тигізеді.
Бифидобактериялар ішек микробиоценозының қалыпты жұмыс жасауына, ағзаның арнаулы емес резистенттілігін сақтауына, белок, витамин және минеральды алмасудың реттелуіне міндетті түрде әсерін тигізіп отырады [35].
Бифидобактериялардың антогонисттік белсенділігі органикалық қышқыл өнімдерімен байланысып келеді (ацетат пен лактат), сонымен бірге кең спектрлі антимикробты әсері бар бактериоциндердің үлесі де анықталған.
Айталық, ішек таяқшасы, клостридия, сальмонелла, шигелла, листерий, кампилобактер, вибрион тежеуді өткізеді.
Сонымен бірге, ішек кілегейінлегі рецеторларды басу барысында олардың бетіндегі патогенді микроорганизмдердің дамуы тоқтатылып, колонизациялық резистенттілігі іске қосылады.
Бифидобактерияның азаюы немесе мүлдем жоюлуы созылмалы инфекцияның патогендік механизмі деп есептелуде.
Ол минеральды алмасудың, ішек арқылы сіңу процестің, белок және май алмасудың,ас қорытудың созылмалы ауытқуының дәлелі болып есептеледі.
Ғалымдардың мәліметтеріне сәйкес, бифидобактериялар бір қатар орыны ауыспайтын аминқышқылдардың көзі болып табылады, айталық, триптофан, витамин, сонымен бірге олардың антиканцерогенді және антимутагенді белсенділігі, қандағы холестерин мөлшерін төмендеті қабілеті анықталған.
Аталған барлық оң нәтижелі әсерлер бифидобактерияны тамақтану мәдениетіндегі маңызды функциональды тағам көзіне жатқызады.
Лактобациллалар
Лактобациллалар - микрофильді грамоң бактериялар, олар спора түзбейтің, каталаза өнімдемейтің өкілдер.
Глюкозадан өнімдейтің көмірқышқылдарға байланысты және тиамин тапшылығына қарай, фруктозаның маннитке дейінгі ферментациясымен фруктозодифосфатальдолазының өнім түріне байланысты, лактобациллаларды екі топқа бөледі:гомо- және гетероферментативтілерге.
Қазіргі кезде Lactobacillus туысы 56 түрден тұрып, олардың бесеуі екі және оданда көп түр астына бөлінеді. 16-S нуклеозидті кезектесумен p-РНК орналасуына қарай лактобациллалар 3 филогенетикалық топқа бөлінеді:
1 топ - L.delbrulckii,
2 топ - L.casei-pediococcus,
3 топ - L.leuconostoc.
Топтар арасында ДНК-дағы ГЦ-жұптардың түрлі вариациялары кездеседі.
Ересек адамның ас қазанында, ашы ішегінде, тоқ ішегінде, нәжісіндегі лактобациллалар үлесі келесі ара қатынаста кездесетіні анықталған: 103, 104, 102-5, 106-8 KOЕ lgг.
Олардың басым саны келесі түрлерден тұрып, әр түрлі ара қатынастық қауымдастықтар құрайтыны дәлелденген: Lactobacillus acidophilus, L.salivarius, L.casei, L.plantarum и L.brevis (кесте 3).
Жаңа туған нәрестенің және алғашқы өмірінің үш айындағы сараптамалық жұмыстар нәтижесінде лактобактериялардың қалыпты жүйесінің түзілуі ана сүтінің бойында осы бактерияның кездесуімен байланысты болып келген.
Мәселен, бактериялардың балалар ішегіндегі колонизациясы аналардың 40%-ның сүтінде байқалуымен байланыстырылады.
Әсіресе, жас нәрестелердің тоқ ішегінде L.reuteri, L.coseiparacasei, L.acidophilus түрлері анықталып, үш айлық балалардың 94% лактобациллалар тұрақты түрде нәжістерінде кездескен [36,37,38].
Осы мәліметтерге сүйене отырып, біз жаңа туған баланың ас қорыту жүйесіндегі лактобациллалар колониясының көзі ретінде ана сүтімен ас қорыту жүйесі болып келетінің тұжырымдаймыз.
Кесте 3 Ересек адамның ас қазанындағы лактобациллалар үлесі
№
Ас қорыту мүшесі
Лактобациллалар үлесі
Лактобациллалар түрі
1
2
3
4
1
Ас қазан
103 KOЕ lgг
Lactobacillus acidophilus
2
Ашы ішек
104 KOЕ lgг
L.salivarius
3
Тоқ ішек
102-5 KOЕ lgг
L.casei
4
Нәжіс
106-8 KOЕ lgг
L.plantarum и L.brevis
Осы грам оң әрі қимылсыз бактериялардың соңғы метаболизм өніміне D- және L- сүт қышқылы жатады. Гетероферментативті лактобациллаларда сонымен бірге сірке қышқылы, СО2 түзіледі.
Бір қатар лактобацилла штамдары арасында аса белсенді метаболизм кездесіп, α-амилазаны өнімдейді, зәр қышқылын гидролиздейді, қырмызы қышқылы мен холестеринді ыдыратады, нитрат редукциясын жүргізіп, амин мен аминқышқылдарын декарбоксилдейді.
Сонымен бірге, лактобацилла штамдары түрлі химиялық табиғаттағы экзополисахаридтерді ыдыратып, энтеротоксиндерді бейтараптандырады.
Лактобациллалар арасында Lactobacillus acidophilus түріне ерекше орын беріледі, себебі оның емдік әрі диеталық сүт қышқыл сусындарын өндірудегі үлесі зор болып келеді [39].
Алғашқы ацидофильді бактериялар пайдалану жөніндегі мәліметтер 1910 жылы пайда болыпнарықта ацидофильді сүттер пайда болған.
Қазіргі кезде түрлі елдерде ацидофильді лактобациллаларды монокультура немесе түрлі бифидобактериялармен біріккен жүйе ретінде биологиялық белсенді препараттар құрамына енгізіп, пайдаланады.
Лактобациллаларға қызығушылық туудың себебі оның адам ағзасындағы патологиялық процестерге қатыспауы, керісінше, тиімді әсер етуі.
L.acidophilus өкілін антиоксидант ретінде пайдаланып, липидті пероксидаза синтезін өткізіп, басқада лактобацилла, бифидобактериялардың өсуің жылдамдатуы.
Бұл микроорганизмдер канцерогенді белсенділік пен иммунитеттің түрлі кезеңдерін күшейтетің мүмкіндіктері дәлелденген.
Мысалы, L.acidopilus ішу барысында IgA жауап төрт есе жоғарлайтыны анықталған.
Ацидофильді лактобацилалық терапия кезінде балаларда диареяның профилактикасы жүріп, антибиотик, амоксициллиннің әсері тоқтатылады.
Көптеген ацидофильді бактериялар штамдарында вирусоцидті әсер байқалып, оның себебін ғалымдар қаныққан сутегінің синтезімен байланыстырады.
L.acidophilus жоғары концентрацияда жинақталу кезінде вирусоцидті әсер күшейіп адам вирусының иммунодифицит жағдайында анық әсер тигізеді.
Лактобациллалар күшейтілген алгезияға антагонисттік белсенділік танытып, колонизациялық резистенттіліктің артуын микроағзалар арасында жылдамдатады [40,41].
Мәселен, гнотобиоттық тышқандар модельдеріне лактобацилланың доза енгізіліп, зерттеу барысында, олардың Нelicobacter pylori микроағзасының колонизациясын тоқтатқаны анықталды.
Сонымен бірге, лактобацилланың дозасын пайдалану негізінде адам мен жануардың асқазан жарасының қоздырғышы дамымағаны дәлеледенген.
Лактобациллалар, әсіресе, Lactobacillus GG C.Difficile қоздыратын колитті тоқтатып, колонизациясын жоққа шығарған, жаңа туылған нәрестелердегі бактериальды және вирусты патогендер тудыратын диареяны жоюда анық терапевттік әсер көрсеткен.
Бір шама лактобацилалар лизоцимтәрізді ферменттер өнімдейтіні анықталған, айталық L.casei, L.fermentum, L.acidophilus.
Лактобациллалардың антагонисттік белсенділігі үлкен көлемде органикалық қышқылдардың, лактоцин, Н2О2 синтезімен байланысты болып келеді, әсіресе сүт қышқылының.
L.acidophilus адам иммунитетіне моноциттер миграциясын жылдамдата арқылы әсер етіп, фагацитарлы белсенділігін артады.
Ас қорыту жүйесінің патологиялық өзгерістері бар ауруларға пробиотик құрамдас лактобациллаларды ұсыну нәтижесінде ас сөліндегі sIgA мен IgG үлесің жоғарлатып, IgA супернатанттарда арта келді.
Иммуностимулдаушы белсенділікті клетка қабығындағы пептидогликан мен тейхой қышқылының орналасуымен байланыстырады, себебі оларды иммуномодуляторлардың поликлональды индукторы ретінде қарастырады.
Антиинфекциялық және иммуностимулдық белсенділік L.plantarum түрінде басқа өкілдермен салыстырғанда аса айқын байқалады. Зерттеушілердің еңбектерінде бұл құбылыстың себебі анаэробты жағдайда сірке және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Оңтүстік Қазақстан Мемлекеттік Педагогикалық Университеті
Ізбасхан Аружан Оралбекқызы
Түркістан облысында шығарылатын сүт өнімдерінің микробиологиялық көрсеткіштерін зерттеу.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Мамандығы 5В011300 - Биология
Шымкент 2021
Қазақстан республикасының білім және ғылым минстрлігі
Оңтүстік қазақстан мемлекеттік педагогикалық университеті
Қорғауға жіберілген
___________ Кафедра меңгерушісі
___________ Н.М. Байсейтова
_________2021 жыл
Түркістан облысында шығарылатын сүт өнімдерінің микробиологиялық көрсеткіштерін зерттеу.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Мамандығы 5В011300 - Биология
Орындаған Ізбасхан А.О
Ғылыми жетекші б.ғ.к.,
доцент Жаппарбергенова Э.Б.
Норма бақылаушы Ф.А.Ә.
Шымкент 2021
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
3
1
СҮТ ӨҢДІРІСІНДЕ ҚОЛДАНАТЫН МИКРОФЛОРА
6
1.1
Сүт қышқыл өңдірісте пайдаланатын бактериялар түрлері
6
1.2
Сүт қышқыл өнеркәсібінде қолданылатын сүт қышқылды бактериялар
8
1.3
Микробиологиялық ашытқы дақылдары
13
1.4
Сүт қышқыл бактериялар мен бифидобактериялардың айырмашылығы
17
1.7
Құрғақ сүт өнімдерінің өңдірісі
22
2
ТӘЖІРБИЕЛІК БӨЛІМ
31
2.1
Зерттеу әдістері мен нысандары
31
2.2
Балаларға арналған сүт пен консерві сүтінің сапасын зерттеу нәтижелері
43
2.3
Балаларға арналған сүт пен сүт өнімдерінің зерттеу нәтижесі
46
Қорытынды
49
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
51
КІРІСПЕ
Тақырыптың өзектілігі. Қазақстан Республикасының азаматтарын сапалы азық-түлік өнімдерімен, оның ішінде сүт және сүт қышқыл өнімдерімен қамтамасыз ету аса маңызды іс шара, себебі елдің, әсіресе жас балалардың қауіпсіздігі алдыңғы қатарда тұрады.
Осыған орай, сүт өнімдері, оның ішінде балаларға арналған сүт сусындары мен тағамдары мемлекетте көптеген сұранысқа ие әрі күнделікті тұтынатын тауар қатарына жатады.
Сүттің сусындары мен тағамдары сіңімділігімен, биологиялық құндылығымен, биохимиялық бағалығымен ешбір басқа тағамдардан кем есептелмейді.
Эпикур еңбектерінде, біздің дәуірімізге дейінгі 387 - 321 жылдарда, сүттен жасалатын өнімдердің дайындау тәсілдерін алғаш рет жинақтағаны жөнінде деректер табылған.
Көшпенді қазақ елінің тағамдық мәдениетінде де сүт өнімдерін бағалай біліп, әсіресе бала ас мәзіріне енгізуді жөн көрген.
Аталған ежелгі дәуірдің азаматтары сиыр мен қой сүтінен түрлі сүт-қышқыл сусындар (Рим тұрғындары), ал Грекия тұрғындары ешкі сүтінен түрлі тағамдар жасай бұлген.
Эдвард Бьюнярдтың Эпикурдың рахатты шағы атты кітабында Қоюланған сүт өнімдері дегеніміз - жетілдірілген сүт деп атап өткен, жасау технологиясының алғашқы сипатын ұсынған.
Бұл еңбекте сүт пен сүттің қоюланған түрін алғашқы консервация тәсілімен сақтауды, бұзылуға жол бермеуді қарастырған. ұзақ мерзімге сақтауға мүмкіндіктер береді.
Барлық дәуірлерде адамзат қашанда жабайы аңдарды қолға үйретіп, олардан түрлі ас өнімдерін алған. Осы астың арасында әрине сүт пен сүт қышқыл өнімі ерекше орын алып келеді.
Ежелгінің көзі болып табылатын қол жазбаларда сүт сусындар жөнінде көптеген деректер жазылған.
Айталық, Шығыс пен Батыста сүттің тағамдарын пайдалану жөнінде көп ғасырлық өзінің тарихы сақталған. Жануарларды қолға үйреткен соң адамзат олардың сүтін алып, сақтап, дәмді өнімдер жасай білді.
Мәселен, Ресей Федерациясының сүт өнімдерімен сүттің өзің өңдеу, сақтау технологиясы 1881 жылдан басталып келеді. Осы жылы Орынбор қаласында алғаш рет консервіленген қою сүтің шығаратын завод ашылған.
Аталған заводтар көптеген дамыған Европа елдерінде XIX ғасырда ашылып, сүт пен сүт өнімдерін, оынң ішінде қоюланған консерві сүт өнімдерін шығара бастаған.
Диполмдық жұмыстың практикалық мыңызы. Сүт және сүт консерві өнімдері құнды әрі адам ағзасына қажет тағамдар деп есептеледі. Әсіресе, жаңа туған жас нәрестелердің, бөсіп келе жатқан балалардың ас мәзірінде олардың тұрақты кездесуі аса маңызды, өйткені сүттің бойында маңызды әрі биологиялық құнды заттардың толық кездеседі.
Әсіресе витаминдердің, орын ауыспайтын аминқышқылдарының, көмірсулармен маңызды макро- микроэлементердің мөлшері көптеп кездесіп, ағзаның дамып-жетілуіне, қалыпты қызмет жасауына көмегі зор болып келеді.
Сүт пен сүт қышқыл тағамдар бойындағы орын ауыспайтын аминқышқылдардың үлесі 47% дейін жетіп, адамға жеңіл сіңеді.
Сүт құрамындағы липидтер үлесі 35% дейін жетсе, маңызды минералды элементтер: кальций, натрий, фосфор мен суда еритін келесі витаминдер кездеседі:А, D, B1, B12, E, P.
Сүт пен сүт қышқыл тағамдардың бүкіл әлемге таралуына өз септігін заманауи технологиялар мен қондырғылардың, ғылым мен инновациялық жаңалықтардың дамуы тигізеді.
Заманауи технологиялық процесстердің орныдалу барысында тек қана сапалы өнімдерге назар аударып қоймай, жасау процессінде экономикалық мәселелерде ескеріледі.
Айталық, энергоресурстарды үнемдеу, өнімдердің бағасын қол жетімді деңгейде сақтап қалу, өнім құрамындағы құнды заттар үлесін өңдеу соңында сол қолпында сақтап қалу, сақтау мерзімі мен санитарлы-эпидемиологиялық ережелерін орындау - жаң жақты ескерілуі аса маңызды деп есептеледі.
Өнім шығаратын жаңа технологиялық жтәсілдердің пайда болуы өнімнің инновациялық түрлерін өндірістік көлемде шығаруға мүмкіндік береді.
Диполмдық жұмыстың мақсаты. Диссертациялық жұмысты орындау барысында келесі мақсат қойылды: Оңтүстік Қазақстанның территориясында түрлі көлемдегі өндірістердің жас балаларға арналған сүт пен консерві сүт өнімдерінің микробиологиялық, дегустациялық және органолептикалық көрсеткіштерін салыстырмалы түрде сараптау, технологиялық процестерінің кезеңдерің жүйелеу.
Диполмдық жұмыстың ғылыми жаңалығы. Оңтүстік Қазақстанның территориясында түрлі көлемдегі өндірістердің жас балаларға арналған сүт пен консерві сүт өнімдерінің алғаш рет өнімдерінің микробиологиялық, дегустациялық және органолептикалық көрсеткіштерін салыстырмалы микробиологиялық, органолептикалық сараптамасын жүргізу болып табылды.
Диполмдық жұмыстың міндеттері.
1. Жас балаларға арналған сүт пен консерві сүт өнімдерінің технологиясын меңгеру, жүйеге келтіру.
2. Өнімнің микробиологиялық сараптамасын жүргізу, нәтижесін тұжырымдау.
3. Өнімнің органолептикалық, дегустациялық сараптамасын жүргізу, нәтижесін тұжырымдау.
Дипломдық жұмыстың объектілері мен әдістері: Зерттеу объектісі ретінде Оңтүстік Қазақстанның территориясында түрлі көлемдегі өндірістердің жас балаларға арналған сүт пен консерві сүт өнімдері таңдалды.
Зерттеу әдісі ретінде келесі тәсілдер қолданылды: өнімдердің технологиялық процестерімен инновациялық жолдарын жүейлеу мен салыстырмалы талдау, сүт өнімдерін бактериологиялық әдістермен зерттеу және дегустациялық, органолептикалық бақылаудан өткізу.
Өнімнің сапасын сараптау мақсатында дегустациялық және органолептикалық сараптамалар өткізілді.
Микробиологиялық зерттеу кезеңінде сүт бойындағы мифролора жасанды қоректік ортада егіліп, дақылдану әдісі келесі болып келді: тәжірибе барысында агар-агар қоректік ортада микрофлораны 270С температура мен 62% ылғалдылықта термостат қондырғысында дақылданды.
Дақылдардың микробиологиялық құрамын зерттеу мақсатында колониялар егіліп, дақылдық белгілері анықталды. Колонияларға микроскопиялық зерттеулер жасалу үшін Тірі, Қақталағн, Романовский-Гимзе микропрепараттары жасалып, микроскопиялық бақылау мен микрофототүсірілімдер жасалды.
Магистрлік диссертация 70 бетке толық копьютерлік текстпен теріліп, 11 кесте, 18 суреттен енгізілген және жұмыс кіріспе, негізгі бөлім мен қорытындыдан тұрады.
1. СҮТ ӨҢДІРІСІНДЕ ҚОЛДАНАТЫН МИКРОФЛОРА
3.1 Сүт қышқыл өңдірісте пайдаланатын бактериялар түрлері
Бір қатар зерттеушілер сүттің тез бұзылып кетпеуіне жол бермей, сақтап қалу мәселесімен айналысқан. Мәселен, итальяндық зерттеуші Марко Поло (Marco Polo) сүтті қоюлау арқылы сапасын сақтау жұмыстарымен айналасқан, бірақ айтарлықтай жаңалықтарға қол жеткізбеген [1].
Сүт-өте бағалы тағамдардың қатарларына жатады. Организмге оның құрам бөлігінің 95 -- 98% сіңеді және ол аминқышқылдың, макро және микро элементтердің, витаминдердің таптырмайтын көзі болып табылады.
Сонымен қатар сүтті адам қоректену үшін сол күйінде де, өнеркәсіп өндіріп шығаратын өте жоғары диеталық қасиеті бар әр түрлі сүт өнімдері күйінде де қолданады.
Сүт адам тағамының биологиялық құндылығын арттыра келе, сүтті тұтынғанда организмге түсетін қоректік заттардың жалпы көлемі артып қана қоймай, липид, нәруыз, көмірсу, минералды тұз және түрлі дәрумендерді жеткізіп, олардың ағзамен сіңу мақсатында қолайлы жағдай тудырады.
Мал шаруашылығынан алынатын басқа тағамдық өнімдермен салыстырғанда, сүттің экономикалық сипаты жағынан артықшылығы бар. 1кг сүт өндіруге 1,4 азық өлшемі, ал 1кг қой етін өндіруге 8,5 азық өлшемі, 1кг сиыр етін өндіруге 9,5 азық өлшемі жұмсалатыны анықталды. Алдыңғы қатарлы шаруашылықтарда бұл шығынды азайтуға болады, бірақ барлық жағдайда да мал шаруашылығында сүт өндіру үшін ет өндіруге қарағанда жемшөп шығыны аз жұмсалады [2].
Сүттің қоректілік қасиеті малдың тұқымына, сауылу маусымына, малды бағып, азықтандыру жағдайына және оның денсаулық күйіне байланысты өзгеріп отырады. Сиыр туғаннан кейінгі бес күн бойы сауып алынған уыздың кәдімгі сүттен үлкен айырмашылығы болады.
Уыз иммунді денеге, витаминдерге, белоктың глоблулиноальбуминді фракцияларына және минерал заттарына өте бай болады. Уыздың дәмі тәтті ашқылтым болып келеді. Сондықтан жаңа туылған сиырдың сүті 7 күнге дейін май айыратын өнеркәсіпке және 10 күнге дейін сыр және сүт консервілерін жасайтын комбинаттарға қабылданбайды.
Сүт -- өте тез бұзылатын тағамдардың бірі болып саналады. Сондықтан қабылданған бойда оны өңдеуден өткізу керек. Алғашқы өңдеу дегеніміз -- сүтті механикалық қалдықтардан (суда ерімейтін) тазартып тез салқындату(қажет болған жағдайда қыздыру жолымен де сақтауға болады), сөйтіп екінші рет өңдейтін сүт заводтарына жеткізу. Сүтті сауып алғаннан бастап заводта өңдегенге дейін оның құрамында ешқандай өзгеріс болмауы керек.
Сүтті алғашқы өңдегенде одан неше түрлі шығындар болады. Мысалы, сүзгенде -- 0,04%, анализ алғанда -- 0,06%, тасымалдағанда -- 0,05%, жылытып сепаратордан өткізгенде -- 0,015%, пастерлеп, салқындатқанда -- 0,24% шығын болуға тиіс.
Сүтті өңдеу технологиясы:
Бірінші кезекте фермадағы немесе сүтті жеке дайындаушылардан қабылдап алғаннан соң оның көлемі немесе массалық салмағы өлшенеді.
Келесі кезеңде сүтті бірден сүзгіден өткізіп, бойындағы механикалық жанама қоспалардан тазау қажет.
Сүзгі ретінде мақта немесе синтетикалық (лапсан) матаны пайдаланады.
Мақта сүзгі ретінде пайдаланған жағдайда оның көмегімен тек 70 -- 80 литр сүтті сүзуге болады, кейін жаңа сүзгіні пайдаланған жөн. Егерде сүт бойында механикалық жанама заттар көп болып келсе, мақта сүзгімен тек 35-40 литр сүтті сүзіп алуға болады.
Мәселен, бір тонна сүт сүзу үшін 25 кг мақта, 18-20 м дәке немесе 20-25м лапсан қажет.
Үшінші кезеңді орыдау барысында үлкен көлемді өңдіріс көзінде заманауи қондырғылар көмегімен сүт пастеризация арқылы тазаланады да, қоюлану процесімен жалғасады.
Сүт табиғи, құндылығы жоғары, бойында барлық тіршілкке және ұзақ уақыт дамуға қажет қосылыстары бар тағам болып келеді.
Сүт ас мәзіріндегі тағамдардың құндылығын жоғарлатып, бүкіл адам ағзасына қажет әрі жеңіл қорытылатын заттардан тұрады: нәруыздардан, лиипдтерден, көмірсулардан, минералды тұздармен дәрумендерден.
Сонымен бірге ол заттардың ара қатынасы адам ағзасына тиімді мөлшерлемеде кездеседі.
Сүт өнімінің классификациясы
Сүт бұл сүтқоректілердің желінінде түзілетің ерекше секрет болып келеді. Сүт қан құрамындағы қосылыстардан синтезделіп, 1 литр сүт түзу үшін сиыр желіңі арқылы 540 литр сүт өтеді.
Академик И.П.Павлов "Сүт - бұл табиғаттың ойлап тапқан ғажайып тағамы" -- деп бағалаған екен.
Сүт бойында адамға қажет барлық заттар қажетті үлесте қалыптасқан: нәруыз, майлар, көмірсулар, дәрумендер, минералды заттармен ферменттер, гормондар, иммунды деңелер.
Сүттің химиялық құрамы көптеген факторларға тәуелді: жемнің сапасына, жыл мезгіліне, малдың жасына, оның тұқымына, тағыда бір қатар көрсеткіштерге [3,4].
Тағамдық құндылығы. Сиыр сүтіндегі нәруыз мөлшері шамамен 2,7-3,8% аралығында кездеседі.
Сүттің негізгі нәруызы -- казеин (2,7%), альбумин (0,4%), глобулин (0,12%), олар аминқышқылдық құрамына қарай толыққанды есептеледі.
Олар жоғары тағамдық құндылығы мен жеңіл сіңірілетің қабілетімен бағаланады (96%).
1.2 Сүт қышқыл өнеркәсібінде қолданылатын сүт қышқылды бактериялар
Сүт қышқылды бактериялар көмірсуды ашыту қабілетіне және сүт қышқылының пайда болуына қарай бір топқа біріктіріледі. Негізгі метаболитпен қатар, бұл бактериялар басқа да өнімдерді жинайды: сірке қышқылы, этанол, көміртегі диоксиді, хош иісті заттар (ацетальдегид, диацетил) және т. б.
Сүт қышқылды бактериялар негізінен қозғалмайды, Грам бойынша оң боялады, споралар түзілмейді. Жас дақылдарда кейбір штаммдар шырышты капсуланы құрайды.
Оттегіге қатысты сүт қышқылды бактериялар факультативті анаэробтар болып табылады. Сүт қышқылды бактериялар-каталазадан айырылған, бірақ ауа оттегінің қатысуымен өсе алатын микроорганизмдердің жалғыз тобы. Пероксидаза ферменті каталаза функциясын атқарады.
Сүт қышқылды бактерияларда гемоқұрамды ферменттер жоқ, сондықтан олар шартты түрде гомоферментативті және гетероферментативті болып бөлінетін сүт қышқылды ашыту процесінде ғана энергия алады. Гомоферментативті ашыту кезінде негізгі метаболит сүт қышқылы болып табылады; гетероферментативті ашыту кезінде сүт қышқылынан басқа көміртегі диоксиді, этанол және (немесе) сірке қышқылы түзіледі [5,6,7].
Лактобактериялар тіршілігінің температуралық диапазоны өте кең: мезофильді түрлері оңтайлы температурада 25-320 С өседі; олар үшін ең төменгі температура 100С болып табылады. Термофильді түрлер үшін оңтайлы өсу температурасы 38-450 С, ал ең төменгі - 20-220 С аралығында ауытқиды. Кейбір сүтқышқылды бактериялар 3-50 С температурада өсе алады деген мәліметтер бар.
Сүт қышқылды бактериялардың жасушалары шар тәрізді немесе таяқша тәрізді пішінді болады.
Шар тәрізді сүтқышқылды бактериялар Streptococcaceae тұқымдасына жатып, келесі туыстардан тұрады: Lactococcus, Streptococcus, Pediococcus және Leuconostoc.
Lactococcus lactis subspecies lactis (сүт қышқылды стрептокококк, қысқартылған Lac. lactis).
Сфералық немесе сопақ жасушалар өлшемі (0,5 - 1,2) (0,5 - 1,5) қосарлы немесе қысқа тізбек түрінде қосылған мкм (сурет 1).
Оңтайлы даму температурасы 28-320 С құрайды.
Осы түрдің белсенді штамдары сүтті 4-6 сағат ішінде орап, тегіс тығыз ұйынды түзеді.
Шекті қышқылдық (сүтте 5-7 тәуліктен кейін) 1250 Т дейін жетеді. Lac. lactis ssp. lactis сүтті қалпына келтіреді және орайды, аммиак түзілуімен аргинин ыдырайды, 6,5% натрий хлориді бар ортада және рН 9,5 сілтілі ортада өседі.
Осы түрдің штаммдары қышқыл сүт сусындарына арналған ұйытқылардың, сүзбе, қаймақ, қышқыл құю майының, екінші қыздырылатын температурасы төмен ірімшіктердің құрамына кіреді.
Сурет 1. Сүт қышқылды стрептокококтар
Lac. lactis жеке штамдары көптеген Грам оң бактерияларға (стафилококктар, микроокктар, бациллалар, клостридиялар, лактобактериялар және т.б.) қатысты антагонистік белсенділігі бар низин бактериоцинін синтездейді.
Төменгі ойық спора түзетін бактериялардың дамуын басу үшін консерві өнеркәсібінде қолданылады.
Lactoccus lactis ssp. cremoris (кілегей стрептокококк-Lac. cremoris). Торлар шар тәрізді, қысқа және ұзын тізбектер түрінде орналасады. Оңтайлы өсу температурасы 25-300 С.
Сүт 6-8 сағат ішінде ұйытады, тығыз ұйынды сәл тұтқыр немесе қаймақ тәрізді консистенция түзеді. Бұл кілегей стрептококкінің полисахаридтерді синтездеу қабілетіне байланысты [8,9].
Бұл түрдің штамдары аргинининнен аммиак түзбейді, 4% NaCl және рН 9,5 орталарда өседі. Кілегей стрептококк қаймақ, қышқыл құю майы және басқа да қышқыл-сүт өнімдері үшін ашытқыда пайдаланылады.
Бұл түрдің кейбір штамдары бактериоцин лактококоцин синтездейді. Lactoccus lactis ssp. lactis biovar diacetylactis (хош иісті стрептококк - Lac. diacetylactis). Клеткалар көбінесе дипломдар мен қысқа тізбектер түрінде орналасқан.
Сүттің ұйытқысы тығыз, жиі газ көпіршіктері (СО2) бар, диацетилдің жиналуымен байланысты жағымды ерекше иісі бар.
Бұл түрдің штамдары лактозаны және цитраттарды ыдыратады. Цитраттарды кәдеге жаратуға екі фермент қатысады - цитратпермеаза, цитоплазмалық мембрана арқылы клеткаға цитратты және цитратты ацетат пен оксалоацетатқа ыдырататын цитрат.
Хош иісті стрептококк көптеген ферменттелген сүт өнімдері үшін ашытқыда кеңінен қолданылады.
Streptoccus salivarius ssp. thermophilus (термофильді стрептококк - s. thermophilus). Клеткалар сопақ немесе шар тәрізді пішінді, диаметрі 0,7-1,0 мкм, жиі ұзын тізбектерге қосылған.
Сүттегі шекті қышқылдығы 100-1150Т аспайды.термофильді стрептокококк NaCl және антибиотиктер ортасында құрамына сезімтал: ол құрамында 4% NaCl және 0,01 ХБсм3 пенициллин бар ортада өспейді.
Термофильді стрептококк жоғары температураға төзімді қыздырылатын айран, варенц, йогурт, ірімшіктерді өндіруге арналған ашытқы құрамына енгізіледі.
Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris (Leuс. cremoris). Жасушалар шар немесе линза тәрізді, өлшемі (0,5 - 0,7) (0,7 - 1,2) мкм, біріктірілген жұп немесе қысқа тізбектерден тұрады [10].
Оңтайлы өсу температурасы 22-250 С, ең төменгі-50 С.
Бұ микроағзалар сүтті ұйытпайды, өйткені протеиназды белсенділігі төмен. Лейконостоктар сүтте өсу факторларын (ашытқы немесе жүгері сығындысы) қосқан кезде өсе алады.
РН ортасының 5,0 - 4,5 дейін төмендеуінен кейін диацетил түзеді, сондықтан бұл түр Lac. lactis және Lac. сremoris түрлерге үйлесімінде ірімшік және қышқыл-сары май өндіру үшін дөңес тәрізді ашытқыларда қолданылады.
Leuconostoc mesenteroides ssp. dextranicum (Leuc. dextranicum). Бұл бактерия түрі морфологиялық тұрғыдан Leuc. Cremoris түріне ұқсас келеді. Сүтті оңтайлы температурада 22-250С үш - төрт тәулік бойы ұйытады. Шекті қышқылдық 70-80 0Т құрайды.
Лейконостоктардың көбеюі марганецтің ортаға қосылуын ынталандырады, бұл метаболиттердің:диацетил, сірке қышқылы, көміртек диоксиді синтезіне әкеледі.
Лейконостоктар айран саңырауқұлағының табиғи микрофлорасының құрамына кіреді және оның дәмі мен иісін қалыптастыруда үлкен рөл атқарады.
Көптеген Leuc dextranicum штамдары сахароза полисахаридтерін декстраннан синтездеп, шырышты қабат түзетің түр.
Pedioccus cerevisiae- кокк пішіндес, тізбекті, жұптап орналасқан, сирек жеке жасушалар бар. Оңтайлы өсу температурасы 22-250 С құрайды, 350 С температурада өсім тоқтатылады.
Ашыту түрі - гомоферментативті, DL-сүт қышқылының пайда болуына әкеледі (әдетте l (+)-изомер басым). Факультативтік анаэробтар немесе микроаэрофилдер.
Жиі бүлінген сырада кездеседі, сүт өнімдерінде сирек кездеседі. Педиококк шикі ысталған шұжықтарды өндіруге арналған ашытқы құрамына кіреді.
Таяқша тәрізді сүт қышқылды бактериялар Lactobacillaceae тұқымдастарына жатып, оған келесі туыс кіреді: Thermobacterium (термобактериялар), Streptobacterium (стрептобактериялар) және Betabacterium (бетабактериялар) (Орла-Йенсен бойынша).
Лактобациллалар ашыту типі бойынша үш топқа бөлінген:
I-облигатты - гомоферментативті (термобактериялар) - 15 түр;
II-факультативті-гетероферментативт і (стрептобактериялар) -11 түр;
III-облигациялық - гетероферментативті (бетабактериялар) - 18 түр.
Сүт өнеркәсібінде келесі лактобацилл түрлерін қолданады:
1)Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus (Болгар таяқшасы, немесе L. bulgaricus). Сүттегі жасушалар түрі - ұзын және қысқа таяқшалар (5-20) (0,8-1,0) мкм.
Сүттен жасалған препараттарды метилен көкпен бояғанда клеткаларда полифосфат дәндері жиі байқалады, кейде цитоплазманың бірқалыпты боялмаған бөлігі байқалады [11,12,13,14].
Оңтайлы өсу температурасы 40-450С құрайды. Сүттің шекті қышқылдығы 200-3500Т жетеді.
Сүттің ұйытқысы тізе немесе күшті, шырышты консистенциясы болуы мүмкін. Болгар таяқшасының штамдары ацетальдегид құрайды, ол өзіне тән жеміс иісі береді.
Болгар таяқшасының штаммдары йогурт, "Оңтүстік", "Болгар", "Мечников" қатықтарын өндіруге арналған ашытқы құрамына кіреді.
2) Lactobacillus acidophilus (ацидофильді таяқша). Сүттегі клеткалардың формасы - 3-40 мкм және қалыңдығы 1,0-1,5 мкм ұзын және қысқа таяқшалар.
Кейбір штаммдарда Болгар таяқшалары сияқты торларда "түйіршікті" (полифосфат дәндері) байқалады.
Оңтайлы өсу температурасы 37-380С құрайды. Сүт 5-8 сағ, сүттің шекті қышқылдығы 260-2800Т. Кейбір штамдар шырышты ұйынды құрайды.
Ацидофильді таяқша адамның ішек микрофлорасы мен жылы қанды жануарлардың қалыпты өкілі болып табылады. Сондықтан ол ортаның сілтілік реакциясына (рН 8,3) төзімді; средефенолдың (0,3 - 0,4 %) және өтінің (20%) болуы.
Ацидофильді таяқша шірік, шартты-патогенді және патогенді микрофлораға қатысты жоғары антагонистік белсенділікке ие.
Ол екі бактериоцин - ацидофилин мен лактоцидин шығарады. Осыған байланысты L.acidophilus құнды-пробиотикалық дақылдарға жатады.
Осы түрдегі сүт қышқылды таяқшалар ацидофилин, ацидофильді сүт, балалар қышқыл сүт өнімдерін дайындау үшін қолданылады (сурет 2).
Lactobacillus delbrueckii ssp. lactis (сүт қышқылды таяқша-l. lactis). Морфологиялық және биохимиялық белгілері бойынша ол болгар таяқшасымен ұқсас.
Оңтайлы өсу температурасы 40-420С; l. lactis ашытылған сүттің шекті қышқылдығы - 160-2000Т. Екінші қыздыру температурасы жоғары ірімшік өндірісінде қолданылады.
Сурет 2. Lactobacillus acidophilus - сүт қышқыл таяқшалары
Lactobacillus helveticus (Швейцар таяқшасы). Таяқшалардың ұзындығы 2-6 мкм және қалыңдығы 1,0-1,5 мкм болады; жеке немесе қысқа тізбектермен орналастырылады (сурет 3).
Олардың оңтайлы өсу температурасы 42-450С тең. Сүт 5-6 сағатқа ұйытады, шекті қышқылдығы 300-3500Т. Lactobacillus helveticus штамдарын бұзаудың ұлпасынан бөліп алуға болады.
Бұл түрі екінші қыздыру температурасы жоғары ірімшіктерге арналған ашытқыда қолданылады.
Lactobacillus саѕеі ssp. casei (l.casei). Көлемі (0,7 - 1,1) (2-4) мкм тік бұрышты ұштары бар таяқшалар жиі тізбектермен орналасқан.
Оңтайлы өсу температурасы 28-320С құрайды, 450С температурада өсім тоқтатылады.
Lactobacillus саѕеі ssp. rhamnosus (l.rhamnosus). Сүтте тізбекке қосылған қалыңдығы 1,5 мкм қысқа немесе ұзын таяқшалар түрінде өседі. Жиі жасушалардың түйіршіктілігі анықталады.
Сурет 3. Lactobacillus helveticus - сүт қышқыл таяқшалары
L.casei қарағанда 450С температурада өсе алады, құрамында 6% NaCl және 20% өт бар ортада көбейе алады.
Мезофильді лактококтармен салыстырғанда l.rhamnosus протеолитикалық белсенділігі екі есе жоғары. Сүттегі шекті қышқылдық 80-1800Т-ке тең.
Ірімшіктің мынадай түрлерін өндіру үшін ашытқыларда пайдаланылады: Эмменталь, Эдам, Честер және басқада ілеспе микрофлорасы ретінде ірімшіктің әртүрлі түрлерінде кездеседі.
Lactobacillus plantarum - ұзын және қысқа тізбектерге қосылған ұзындығы әртүрлі таяқшалар. Оңтайлы температура шамамен 300С, сүтте даму кезінде шекті қышқылдық 1800Т жетеді.
Ірімшік піскенде оң рөл атқарады, өйткені лактозаны ашыту микрофлорасымен ашытқаннан кейін және NaCl концентрациясы 6% - ға дейін көбеюі мүмкін.
Lactobacillus plantarum сүрлем, ашытылған қырыққабат дайындау үшін ашытқы құрамында қолданылады.
Бұл түр суттегі пероксидті түзеді және плантарицин бактериоцинін синтездейді - майлы қышқыл бактериялар мен ішек микрофлорасының басым өсуін беретін зат.
3)Lactobacillus brevis. Ұштары дөңгелектелген шағын таяқшалар мөлшері (0,7 - 1,0) (2-4) мкм.
4) Lactobacillus hermentum - ұзындығы 0,5 - 0,9 мкм қалың қысқа таяқшалар.
5) Lactobacillus buchneri - мөлшері (0,7 - 1,0) (2-4) мкм дөңгелектелген таяқшалар. L. brevis, l. fermentum, l. buchneri түрлерінің таяқшалары Betabakterium ұрығына жатады.
Олар облигациялық-гетероферментативті сүт қышқылды бактериялар тобына енгізілген.
Бета-бактериялар сүтті ұйытпайды, алайда оған ашытқы автолизаты қосылған кезде ұйынды құрайды, оның шекті қышқылдығы 150-1600Т жетуі мүмкін [15].
Глюкозаны сүт қышқылы, СО2,этанол және ұшпа қышқылдардың аз мөлшерде пайда болуымен ашытады.
Сүт қышқылының DL-изомерлері құрайды.
Бета-бактериялар суреттің және ірімшіктің иісінің қалыптасуына ықпал ете отырып, екінші қыздыру температурасы төмен ірімшіктердің пісуіне қатысады.
Олар сондай-ақ айран саңырауқұлақ стромасында кездеседі
1.4 Микробиологиялық ашытқы дақылдары
Стартерде өсетің культуралар ферменттелген сүт өнімдерінде, қышқылды сары май мен ірімшіктерді жасау үшін пайдаланып, осы микроорганизмдер монокультуралары немесе құрамдас культаралардан тұрады.
Сүт қышқыл бактериялар көбіне стартерде өсіріліп, қолданылады; кейде пропион қышқылы, сірке қышқылының бактериялары немесе бифидобактериялар қосылады.
Ашытқылар тек бір типті микроорганизмдерден тұратын біріңғай штаммды, бірнеше типтен тұратын әртүрлі штаммды және аралас штаммды болып қаралады.
Ерекшелігі - түрлі микроорганизмдердің табиғи симбиозы болып табылатын кефир саңырауқұлақтарына дайындалатын айран.
Ашытқылар төмендегідей ерекшеленеді:
- зертханалық материал;
- жатырдың ашытқыларын қайтадан алу арқылы алынған материал (бастапқы);
- Бастапқы субкультурадан алынған орта (екінші);
-Бастапқы немесе аралық қосылыстар негізінде дайындалған (үшінші) өндірістік культуралар.
Бастапқы және кейде аралық ферменттер стерилденген сүтке, ал екінші және үшінші сатыларда пастерленген сүтке дайындалады.
Өндірістік жағдайларда сұйық стартердің мәдениеті қолданылады, олар бірнеше егіліктер арқылы ерітінділерден алынады.
Соңғы жылдары сүт қышқылы бактериялары мен басқа да топтардың биомассасы мұздатылған немесе сублимациялық кептіру жолдары арқылы кеңінен қолданылады [23].
Бір қатар ферменттелген сүт өнімдері үшін қажетті негізгі сипаттамалар:
1. Ашыту үшін сүттің жарамдылығын анықтау
Ашытқы дайындауға арналған сүт қышқыл бактериялар культураларын өсуру барысында ингибиторларды пайдаланбау керек.
Культура өсіруге арналған сүттің жарамдылығын резазурин немесе метилен көк үлгілері арқылы анықтайды.
Егер сүт ұйытуға жарамды әрі сапалы болып келген жағдайда сүтке тамызған метилен көгі түссізденеді.
1. Сүттің пастерлену тиімділігін тестілеу
Өндіріс ферментін дайындау үшін сүт 950С температурада уақытта пастерлейді.
Егер пастерлеу дұрыс орындалмаса, онда микроорганизмдер, мәселен Enterococc және ыстыққа төзімді сүт қышқыл бактериялар, сүтте қалуы мүмкін.
Сүтті пастерлеу әдісі аяқталған соң келесі процестер жүргізіледі.
1)Пастерлеуден кейін сүт үлгілері стерильді ыдыстарға құйылады
2)термостатта 40-450С температурада 24-48 сағат бойы сақталады
3)үлгілердегі пішіннің сипатың микроскопиялау арқылы анықтау
4)метилен көкпен бояу
5)микроскопиялық препараттар дайындау.
Зерттеу нәтижелеріне байланысты келесі қорытынды жасалуы мүмкін:
- егер микроскопиялық препаратта айтарлықтай мөлшерде кокк клеткалар анықталса, онда пастерлеу 900С-тан төмен температурада жүргізіледі, яғни сүтті пастерлеу температурасы сақталмаған;
- егер микроскопиялық препараттағы түйіршікті және түйіршіксіз таяқша тәрізді клеткалар анықталса, бұл пастерлеудің жеткіліксіз әсерімен жүзеге асырылғанын немесе сүтті дұрыс араласпағанын білдіреді;
- сүттің пептонизациясы орын алып, микроскопиялық препараттағы үлкен спорлы таяқша клеткалар анықталса, пастерлеуі дұрыс орындалғаны.
3. Әртүрлі сүт өнімдері үшін жаңадан дайындауға арналған жалпы ережелер
Ұйыту процессін ферментерде (стартер) жүргізу үшін культураларда микробиологиялық лабораторияның ламинар-бокс арнайы бөлмелерінде жүргізіледі.
Ашытқы дайындалған лабораторияларда тазалықты қатаң сақтау қажет: еден мен қабырғаларды күнделікті ағартқыш ерітіндімен сүртіп, бактерицидтік сәулемен ауаны зарарсыздандыру керек.
Бокстағы үстелі спиртпен суланған мақта тампонмен өңделеді.
Ашытқы дайындаған адамдар таза киім мен аяқ киімді тек осы мақсатта қолдануға тиіс.
Ашытқыны дайындау үшін 0,5% -дан 3% дейін ферменттелген сүт массасының инокуляциясын стерильденген немесе пастерленген сүтке енгізеді [24,25,26].
4. Ашытқының сапасын бақылау
Ашытқының сапасы, оның белсенділігі, микроорганизмдердің қалдық өнімдерінің сапасына байланысты.
Сонымен қатар, микробиологиялық және органолептикалық көрсеткіштері өңдірістік лабораторияда күнделікті тексеріледі.
Ашытқының қызметі пастерленген сүттің ашыту ұзақтығымен анықталады, ол 5% ашытқы мөлшерін құрайды.
Лактикалық стрептококқа негізделген ашыту үшін сүтті ашыту ұзақтығы 7 сағаттан аспауы керек және сүт қышқылы таяқшаларына негізделген ферменттеу үшін 6 сағат болуы керек.
Микробиологиялық индикаторлар арқылы бақылау барысында ұйытқыны дайындау үшін ішек таяқшаларының, споралы бактериялардың және бактериофагтардың микроскопиясын анықтайды.
Ашытқының микроскопиялық зерттеулері күн сайын жүргізіледі, алайда кем дегенде 10 түрі қарастырылады, ашытқының тазалығын және оның компоненттерінің арақатынасын тексереді [27].
Ұйытқы культурасының микробиологиялық тазалығына күмән туындаған жағдайда, микроскопиялық тексерумен микроорганизмдерді анықтауымен шектелмейді.
Сонымен бірге, инкубациядан кейінгі микроағзалардан препараттар жасалып, бақыланады (кесте 1).
Кесте 1 Ұйытқы сапасын бақылау
Белсенділігі
Химиялық көрсеткіші
Микробиологиялық көрсеткіші
Органолептикалық көрсеткіші
1
2
3
4
Сүттің ұйыту уақытының ұзақтылығы
Титрлік қышқылдығы. СО2 диацетилдің кездесуі
Микроскопия. Қоректік заттарға егуі среды
Дәмі, иісі, консистенциясы
Ашытқыда асқазан ішек таяқшалы бактерияларының болуы оның Кесслер ортасына себілуімен белгіленеді.
Олар йогурт үшін 3 см3 көлемде болып келеді және басқа өнімдерде 10 см3 көп болмауы керек.
Споралық бактериялардың кездесуі келесі жолмен анықталады.
1)стерильденген сүттің 1 см3 көлемі екі сынақ пробиркасына құйылады
2)парафиннің бір бөлігі бір пробикаға қосылады
3)10 минут ішінде 850C температурасында су жылытқышта қыздырады
4)пробиркалар термостатта салқындатылалды
5)екі күн бойы 300C температурада инкубацияланады
6)споралы анаэробты бактериялардың дамуын парафин көтереді.
7)споралы аэробты және анаэробты бактериялардың дамуын микроскопиялық препараттарда байқауға болады.
Бактериофагтың болуын анықтау үшін 0,5 см3 метиленді көк ерітінді мен бір тамшы см 10 см3 стерильді майсыздандырылған сүт қосылады.
Түтіктің құрамы мұқият араласып, индикатордың қалпына келуін бақылап, 370C температурасында сақталады.
Егер метилен көк түсінің азайғаннан кейін көк сүт қайта байқалса (4-5 сағат өткеннен кейін), бұл ашытқыда бактериофагтың болуын көрсетеді.
Химиялық көрсеткіштер құрамынына қышқылдық, ашытқыда CO2 және диацетил мөлшері жатады. Ашытқының титрленген қышқылдығы стандартты әдіспен анықталады: 10 см3 ашытқы, 20 см3 дистильденген су, фенолфталеиннің үш тамшысын 100 см3 -ге құйылады және қызғылт түсті болғанға дейін 0,1 н NaOH ерітіндісін араластырады [28].
Мезофильді стрептококктар ашытқының рұқсат етілген мөлшерінен (900T) асып кетсе, онда ол сүт өнімдерінің артық қышқылдығы ыстыққа төзімді сүт қышқылының таяқша-қоздырғыштары болуы үшін тексерілуі керек.
Көміртектің қос тотығы және төрт көміртекті қосылыстар ароматтаушы бактериялардың Lac. diacetylactis маңызды өнімдері болып табылады. Бұл заттардың ашытқыларда болуы ароматтаушы дақылдардың қалыпты дамуын көрсетеді [29].
1.5 Сүт қышқыл бактериялар мен бифидобактериялардың айырмашылығы
Бифидобактериялар адамның ас қорыту жүйесінің микрофлоралық негізін құрайды. Қазіргі кезде Bifidobacterium туысы 32 түрден тұрады. Адам ас қорыту жүйесінде кездесетің бифидобактериялар түрлері №2 кестеде келтірілген.
Кесте 2 Адамның ас қорыту жолында кездесетің бифидобактериялар түрлері
№
Бифидобактериялар атауы
1
2
1
Bifidobacterium bifidum
2
B.adolescentis
3
B.animalis
4
B.boum
5
B.breve
6
B.choerinum
7
B.dentium
8
Bifidobacterium ericsonii
9
B.globosum
10
B.infantis
11
B.longum
12
B.pseudolongum
13
B.suis
14
B.thermophilum
Алғаш рет аталған бактериялар жас нәрестелердің нәжісінен француз зерттеуші Henry Tissier в 1899 жылы бөліп алған.
Зерттеу барысында олардың грамоң, анаэробты, спора түзуге қабілетсіз, таяқша пішіндес, полиморфты бактерияларға жататыны анықталған.
Клеткалар шетінде бифрукациялар кездесіп, алғашқыда Bacillus bifidus communis аталған.
Зерттей келе, олардың 99% жас нәрестелердің ішігендегі қалыпты флораны құрайтыны дәлелденген.
Сонымен бірге, ересек адамның тоқ ішігіндегі микробиоценоз жоғарыда аталған бактериялардан тұратыны ашылған.
Аталған мәліметтерге негізделе отырып, И.И. Мечников пен Henry Tissier 1905 жылы алғаш рет бифидобактериялардан жасалған препараттарды ішек дисфункциясы байқалатын ауру адамдарға ұсынған.
Мемлекеттік ғылыми статистикалық мәліметтерді зерттеу барысында түрлі жастағы адамдардың бифидобактериялар түрлік құрамы анықталып, емізулі жас нәрестелердің ішек микрофлорасы негізінен B.Bifidum, B.longum, B.breve, B.infantis тұратыны анықталды [30,31,32].
Олардың пайыздық үлесі келесі болып келді: 35%, 42%, 17%, 12%. B.adolescentis штамдары емізілу жас нәрестелер арасында тек 1,5% балаларда кездессе, жасанды сүтпен тамақтанатын жас нәрестелерде 22% құрады.
Сонымен бірге, жасанды сүтпен тамақтанатын жас нәрестелердің ішек микрофлорасының B.Bifidum, B.longum, B.breve, B.infantis үлесі 3-5% төмендегені мәлім болды.
Ересек адамдардың тоқ ішегінде B.bifidum, B.longum и B.adolescentis кездессе, 35 жастан жоғары ересектердің бифидофлорасында B.adolescentis басымдық танытып, қарт адамдарда 60-75% дейін жетеді.
Бір мезгілде адам ішегінде бифидобактериялардың биоварлары 1-5 түрден астам кездесуі әбден мүмкін.
Фруктозо-6-фосфатаза - бифидобактериялардың көмірсу метаболизміндегі шешуші фермент болып табылады.
Ол фермент фруктозо-6-фосфатты ацетил-1-фосфат пен эритрозу-4-фосфатқа дейін ыдыратады.
Мәселен, бактериялар арасында фруктозо-6-фосфаттың фосфокетолазасын байқау энзиматикалық-калориметрлік әдіс негізін құрап, нысандағы бифидобактериялардың сандық анықтауының әдісі болып келеді.
Бифидобактериялар сірке мен сүт қышқылы 3:2 молярлы қатынаста құрғанымен, көмір қышқыл газын түзбейді.
Бактериялардың өсуіне тиімді температура 37-40С, ал тиімді pH 6,5-7,0 көрсеткіште келеді.
Бифидобактериялардың басым санында және - галактозидазалар кездесіп; ал N-ацетил--глюкозаминидаза, негізінен, емшектен бөліп алған жас нәрестелердің бифидобактерияларында анықталған. Бифидобактериялардың өз ара түрлерін дифференциациялау үшін -галактозидазаның электрофоретикалық қимылдығын зерттейді.
Бионысанда, мәселен, сүт қышқыл өнімдерде бифидобактерияларды анықтау үшін, дифициралған MRS-ортаға немесе арнайы селективті, құрамында 100 ммоль --Gal бар ортаға егу тәсілін қолданады.
Соңғы ортада бифидобактериялар анаэробты жағдайда көгілдір түсті колониялар түзеді [33,34].
Сонымен бірге, бифидобактериялар келесі редукциялаушы агенттер әсерінен жақсы өседі: аскорбин қышқылы, цистеин немесе тиогликолат. Өсу ұшін аталған микроағзаларға көмірсулар көзі қажет: түрлі көмірсулар, бикарбонаттар немесе СО2.
Керісінше, органикалық қышқылдар, май қышқылы мен аминқышқылдары С көзі бола аламайды.
Цистеин немесе цистин қажетті азот көзі болып келсе, бір шама бифидобактериялар штамдарына аланин, изолейцин, лизин, аргинин және глутамин қышқылын қажет болып келеді.
Қоректік ортаға пантотен қышқылын, биотин, рибофлавин, никотин қышқылын, парааминобензой қышқылын, пурин және пиримидиндерді енгізу нәтижесінде көптеген ішектен жаңа бөліп алған бифидобактериялардың штамдарын өсіруге ықпалын тигізеді.
Бифидобактериялар ішек микробиоценозының қалыпты жұмыс жасауына, ағзаның арнаулы емес резистенттілігін сақтауына, белок, витамин және минеральды алмасудың реттелуіне міндетті түрде әсерін тигізіп отырады [35].
Бифидобактериялардың антогонисттік белсенділігі органикалық қышқыл өнімдерімен байланысып келеді (ацетат пен лактат), сонымен бірге кең спектрлі антимикробты әсері бар бактериоциндердің үлесі де анықталған.
Айталық, ішек таяқшасы, клостридия, сальмонелла, шигелла, листерий, кампилобактер, вибрион тежеуді өткізеді.
Сонымен бірге, ішек кілегейінлегі рецеторларды басу барысында олардың бетіндегі патогенді микроорганизмдердің дамуы тоқтатылып, колонизациялық резистенттілігі іске қосылады.
Бифидобактерияның азаюы немесе мүлдем жоюлуы созылмалы инфекцияның патогендік механизмі деп есептелуде.
Ол минеральды алмасудың, ішек арқылы сіңу процестің, белок және май алмасудың,ас қорытудың созылмалы ауытқуының дәлелі болып есептеледі.
Ғалымдардың мәліметтеріне сәйкес, бифидобактериялар бір қатар орыны ауыспайтын аминқышқылдардың көзі болып табылады, айталық, триптофан, витамин, сонымен бірге олардың антиканцерогенді және антимутагенді белсенділігі, қандағы холестерин мөлшерін төмендеті қабілеті анықталған.
Аталған барлық оң нәтижелі әсерлер бифидобактерияны тамақтану мәдениетіндегі маңызды функциональды тағам көзіне жатқызады.
Лактобациллалар
Лактобациллалар - микрофильді грамоң бактериялар, олар спора түзбейтің, каталаза өнімдемейтің өкілдер.
Глюкозадан өнімдейтің көмірқышқылдарға байланысты және тиамин тапшылығына қарай, фруктозаның маннитке дейінгі ферментациясымен фруктозодифосфатальдолазының өнім түріне байланысты, лактобациллаларды екі топқа бөледі:гомо- және гетероферментативтілерге.
Қазіргі кезде Lactobacillus туысы 56 түрден тұрып, олардың бесеуі екі және оданда көп түр астына бөлінеді. 16-S нуклеозидті кезектесумен p-РНК орналасуына қарай лактобациллалар 3 филогенетикалық топқа бөлінеді:
1 топ - L.delbrulckii,
2 топ - L.casei-pediococcus,
3 топ - L.leuconostoc.
Топтар арасында ДНК-дағы ГЦ-жұптардың түрлі вариациялары кездеседі.
Ересек адамның ас қазанында, ашы ішегінде, тоқ ішегінде, нәжісіндегі лактобациллалар үлесі келесі ара қатынаста кездесетіні анықталған: 103, 104, 102-5, 106-8 KOЕ lgг.
Олардың басым саны келесі түрлерден тұрып, әр түрлі ара қатынастық қауымдастықтар құрайтыны дәлелденген: Lactobacillus acidophilus, L.salivarius, L.casei, L.plantarum и L.brevis (кесте 3).
Жаңа туған нәрестенің және алғашқы өмірінің үш айындағы сараптамалық жұмыстар нәтижесінде лактобактериялардың қалыпты жүйесінің түзілуі ана сүтінің бойында осы бактерияның кездесуімен байланысты болып келген.
Мәселен, бактериялардың балалар ішегіндегі колонизациясы аналардың 40%-ның сүтінде байқалуымен байланыстырылады.
Әсіресе, жас нәрестелердің тоқ ішегінде L.reuteri, L.coseiparacasei, L.acidophilus түрлері анықталып, үш айлық балалардың 94% лактобациллалар тұрақты түрде нәжістерінде кездескен [36,37,38].
Осы мәліметтерге сүйене отырып, біз жаңа туған баланың ас қорыту жүйесіндегі лактобациллалар колониясының көзі ретінде ана сүтімен ас қорыту жүйесі болып келетінің тұжырымдаймыз.
Кесте 3 Ересек адамның ас қазанындағы лактобациллалар үлесі
№
Ас қорыту мүшесі
Лактобациллалар үлесі
Лактобациллалар түрі
1
2
3
4
1
Ас қазан
103 KOЕ lgг
Lactobacillus acidophilus
2
Ашы ішек
104 KOЕ lgг
L.salivarius
3
Тоқ ішек
102-5 KOЕ lgг
L.casei
4
Нәжіс
106-8 KOЕ lgг
L.plantarum и L.brevis
Осы грам оң әрі қимылсыз бактериялардың соңғы метаболизм өніміне D- және L- сүт қышқылы жатады. Гетероферментативті лактобациллаларда сонымен бірге сірке қышқылы, СО2 түзіледі.
Бір қатар лактобацилла штамдары арасында аса белсенді метаболизм кездесіп, α-амилазаны өнімдейді, зәр қышқылын гидролиздейді, қырмызы қышқылы мен холестеринді ыдыратады, нитрат редукциясын жүргізіп, амин мен аминқышқылдарын декарбоксилдейді.
Сонымен бірге, лактобацилла штамдары түрлі химиялық табиғаттағы экзополисахаридтерді ыдыратып, энтеротоксиндерді бейтараптандырады.
Лактобациллалар арасында Lactobacillus acidophilus түріне ерекше орын беріледі, себебі оның емдік әрі диеталық сүт қышқыл сусындарын өндірудегі үлесі зор болып келеді [39].
Алғашқы ацидофильді бактериялар пайдалану жөніндегі мәліметтер 1910 жылы пайда болыпнарықта ацидофильді сүттер пайда болған.
Қазіргі кезде түрлі елдерде ацидофильді лактобациллаларды монокультура немесе түрлі бифидобактериялармен біріккен жүйе ретінде биологиялық белсенді препараттар құрамына енгізіп, пайдаланады.
Лактобациллаларға қызығушылық туудың себебі оның адам ағзасындағы патологиялық процестерге қатыспауы, керісінше, тиімді әсер етуі.
L.acidophilus өкілін антиоксидант ретінде пайдаланып, липидті пероксидаза синтезін өткізіп, басқада лактобацилла, бифидобактериялардың өсуің жылдамдатуы.
Бұл микроорганизмдер канцерогенді белсенділік пен иммунитеттің түрлі кезеңдерін күшейтетің мүмкіндіктері дәлелденген.
Мысалы, L.acidopilus ішу барысында IgA жауап төрт есе жоғарлайтыны анықталған.
Ацидофильді лактобацилалық терапия кезінде балаларда диареяның профилактикасы жүріп, антибиотик, амоксициллиннің әсері тоқтатылады.
Көптеген ацидофильді бактериялар штамдарында вирусоцидті әсер байқалып, оның себебін ғалымдар қаныққан сутегінің синтезімен байланыстырады.
L.acidophilus жоғары концентрацияда жинақталу кезінде вирусоцидті әсер күшейіп адам вирусының иммунодифицит жағдайында анық әсер тигізеді.
Лактобациллалар күшейтілген алгезияға антагонисттік белсенділік танытып, колонизациялық резистенттіліктің артуын микроағзалар арасында жылдамдатады [40,41].
Мәселен, гнотобиоттық тышқандар модельдеріне лактобацилланың доза енгізіліп, зерттеу барысында, олардың Нelicobacter pylori микроағзасының колонизациясын тоқтатқаны анықталды.
Сонымен бірге, лактобацилланың дозасын пайдалану негізінде адам мен жануардың асқазан жарасының қоздырғышы дамымағаны дәлеледенген.
Лактобациллалар, әсіресе, Lactobacillus GG C.Difficile қоздыратын колитті тоқтатып, колонизациясын жоққа шығарған, жаңа туылған нәрестелердегі бактериальды және вирусты патогендер тудыратын диареяны жоюда анық терапевттік әсер көрсеткен.
Бір шама лактобацилалар лизоцимтәрізді ферменттер өнімдейтіні анықталған, айталық L.casei, L.fermentum, L.acidophilus.
Лактобациллалардың антагонисттік белсенділігі үлкен көлемде органикалық қышқылдардың, лактоцин, Н2О2 синтезімен байланысты болып келеді, әсіресе сүт қышқылының.
L.acidophilus адам иммунитетіне моноциттер миграциясын жылдамдата арқылы әсер етіп, фагацитарлы белсенділігін артады.
Ас қорыту жүйесінің патологиялық өзгерістері бар ауруларға пробиотик құрамдас лактобациллаларды ұсыну нәтижесінде ас сөліндегі sIgA мен IgG үлесің жоғарлатып, IgA супернатанттарда арта келді.
Иммуностимулдаушы белсенділікті клетка қабығындағы пептидогликан мен тейхой қышқылының орналасуымен байланыстырады, себебі оларды иммуномодуляторлардың поликлональды индукторы ретінде қарастырады.
Антиинфекциялық және иммуностимулдық белсенділік L.plantarum түрінде басқа өкілдермен салыстырғанда аса айқын байқалады. Зерттеушілердің еңбектерінде бұл құбылыстың себебі анаэробты жағдайда сірке және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz