Микрококки относятся к пептонизирующим микроорганизмам. При развитии в молоке они сбраживают лактозу, повышая кислотность молока до 40 -- 45°Т, и одновременно выделяют сычужный фермент; это приводит к образованию сгустка в молоке и появлению пороков молока и молочных продуктов (преждевременное свертывание, загустевание сгущенного молока с сахаром, горький вкус). Некоторые виды микрококков разлагают жир и вызывают прогорклый вкус продукта.
Молочнокислые бактерии
Молочнокислые бактерии широко распространены в природе. В определенных условиях они могут вызвать порчу многих пищевых продуктов.
По морфологическим признакам их делят на стрептококки и палочки. В каждой группе имеются гомо- и- гетероферментативные бактерии.
Молочнокислые стрептококки. Молочнокислые стрептококки относятся к семейству Streptососсасеае, родам Lactococcus и Leuconostoc. К гомоферментативным относятся молочный (Laс. lacnis) и сливочный (Lac. cremoris) стрептококки. Гетероферментативными являются ароматобразующие стрептококки, или цитроворусы, способные продуцировать ароматические вещества (диацетил, ацетоин) и усваивать соли лимонной кислоты -- цитраты. В эту группу входят Lac. diacetylactis, Leu. cremoris, Leu. dextranicum
Промежуточное положение между гомо- и гетероферментативными стрептококками занимает термофильный стрептококк Str. thermophilus, поэтому его иногда называют среднегетерогенным видом.
Молочнокислые стрептококки представляют собой шаровидные или овальные клетки размером до 1--2 мкм в диаметре, располагающиеся в виде коротких цепочек или попарно; неподвижны, спор и капсул не образуют, по Граму красятся положительно В молодых культурах некоторые штаммы сливочного стрептококка образуют слизистую капсулу. Клетки ароматобразующих стрептококков несколько мельче, чем клетки Lac. lactis и Lac. cremoris , а клетки термофильного стрептококка крупнее, чем сливочного.
Молочнокислые стрептококки, так же как и палочки, по отношению к кислороду являются факультативными анаэробами, т. е. растут не только в анаэробных условиях, но и при доступе молекулярного кислорода. Однако в присутствии кислорода у них не изменяется тип дыхания, так как не проявляется аэробное дыхание, а продолжается процесс брожения.
Поэтому молочнокислые бактерии можно отнести к категории аэротолерантных (воздухотерпимых) анаэробов.
Температурные границы жизнедеятельности этих микроорганизмов довольно широки. Для мезофильных видов оптимальная температура 25--30 °С, но имеются и термофилы, растущие при 38 -- 43 °С. Минимальной температурой развития для мезофильных молочнокислых бактерий является 10 ° С, для термофилов -- 20-22 °С. Имеются данные, что некоторые молочнокислые бактерии способны расти при очень низких плюсовых температурах (до 3 °С).
По потребности в питательных веществах молочнокислые бактерии относятся к наиболее сложным микроорганизмам. В качестве источника углерода они могут использовать моно- и дисахариды, органические кислоты.
На обычных питательных средах они не развиваются, а растут на средах с добавлением аминокислот, гидролизатов белков мяса, лактальбумина, казеина, различных видов муки. Большинству видов молочнокислых бактерий необходимы аминокислот: аргинин, цистеин, глутаминовая кислота, лейцин, фенилаланин, триптофан, тирозин, валин. Только некоторые виды молочнокислых стрептококков могут расти на средах, содержащих аммонийные соли в качестве единственных источников азота,
Большинству молочнокислых бактерий необходимы витамины -- рибофлавин (В2), тиамин (В1), пантотеновая (Вз), никотиновая (РР), фолиевая (Вс) кислоты, пиридоксин (В6) и др. Этим объясняется положительное влияние на рост микроорганизмов добавок к питательным средам различных питательных экстрактов (кукурузы, моркови, картофеля), дрожжевого автолизата и других витаминсодержащих соединений. Рост молочнокислых бактерий стимулируют и некоторые пептиды, пурины (аденин, гуанин, гипоксантин), пиримидины (урацил, тимин и др.), жирные кислоты (уксусная, олеиновая), а также лимонная кислота.
Молочнокислые бактерии культивируют на обезжиренном стерильном молоке или на плотных и жидких искусственных питательных средах с использованием гидролизованного молока и других питательных веществ, получаемых из молока.
При развитии молочнокислых стрептококков в молоке они вызывают его свертывание (за исключением Leu. demons), т. е. образование ровного, без обильного отделения сыворотки плотного сгустка, имеющего приятные кисломолочные вкус и запах. Ароматобразующие стрептококки образуют сгусток, в котором можно обнаружить в небольшом количестве пузырьки углекислого газа. На питательной среде (агар с гидролизованным молоком и мелом) молочнокислые стрептококки образуют мелкие (0,5--1 мм) каплевидные колонии с ровным краем, с зонами просветления мела. Колонии в толще пигательной среды (глубинные колонии) имеют форму лодочки или зерна чечевицы. Lac. diacetilactis на 3%-ном агаре; может образовывать глубинные колонии в виде паучков или комочков ваты, напоминающие колонии молочнокислых палочек.
Молочнокислые бактерии растут в средах с низким значением рН от 5,5 до 8,8, некоторые -- при рН 2,9--3,2. Характерным свойством молочнокислых бактерий является высокая спиртоустойчивостъ. Они могут развиваться на питательных средах, содержащих 15--18 % этилового спирта, реже -- при 24 %.
Биохимические свойства молочнокислых бактерий изучают по энергии кислотообразования, предельной кислотности, способности сбраживать соли лимонной кислоты, по качеству сгустка, возможной протеолитической активности бактерий и др.
Энергию кислотообразования определяют по времени образования сгустка молока (кислотность около 58--60 °Т) при внесении 0,5 см молодой (12--20-часовой) культуры в 10 см3 стерильного обезжиренного молока и выращивании посевов при оптимальной температуре.
Кислотность молока по Тернеру определяют титрованием децинормальным раствором едкого натра при индикаторе фенолфталеине, Для титрования берут 10 см3 молока, разбавленного 20 см3 воды (можно брать в 2 раза меньше). Объем щелочи (в см3 ), пошедшей на нейтрализацию кислоты, умножают на 10 (20) и получают таким образом кислотность молока (1 °Т соответствует 9 мг молочной, кислоты в 100 см3 молока).
Протеолитическую активность бактерий изучают на мясо-пептонной желатине, молоке или определяют с помощью специальных биохимических исследований и судят о ней по общему количеству образовавшихся водорастворимых продуктов распада белка, образовании аммиака, сероводорода, индола, которые характеризуют глубокий распад белковых веществ.
Способность сбраживать соли лимонной кислоты (цитраты) определяют посевом бактерий на плотную среду с цитратом кальция. Появление зон просветления вокруг колоний свидетельствует об образовании водорастворимых продуктов брожения при наличии фермента цитритазы.
Активность образования ароматических веществ устанавливают по количеству образовавшихся летучих соединений (методом возгонки) и четырехуглеродных соединений (диацетила и ацетоина).
Молочнокислые стрептококки обладают различной ферментативной активностью.
Lac. lactis является активным кислотообразователем, Активные штаммы свертывают молоко за 4--7 ч, Предельная кислотность при его развитии достигает 120 °Т. Восстанавливает и свертывает лакмусовое молоко, не образует ацетоина, разлагает аргинин с образованием аммиака. Не развивается в среде, содержащей 6,5 % NaSi, и в щелочной среде при рН 9,5. Многие штаммы продуцируют антибиотик низин, который является полипептидом с молекулярной массой 3500. Он подавляет большинство стрептококков (но не энтерококков), стафилококков, микрококков, некоторые виды бацилл, лактобактерий, клостридий, актиномицетов. При этом в отношении грамотрицательных бактерий низин бактерицидным действием не обладает.
Lac. cremoris в отличие от молочного стрептококка не сбраживает мальтозу и декстрин, лишен способности дезаминировать аргинин. Не растет на средах, содержащих 4 % КаС1, а также при температуре 39--40 °С. При пониженных температурах культивирования (15--20 °С) некоторые штаммы образуют значительное количество летучих кислот, восстанавливают и свертывают (иногда только частично) лакмусовое молоко. Имеются слизеобразующие штаммы, формирующие сгустки молока. Их используют в заквасках для производства сметаны.
Энергия кислотообразования у Lac. cremoris слабее, чем у Lac. lactis, и составляет 6--8 ч, а предельная кислотность -- 110-115°Т.
Ароматобразующие стрептококки содержат фермент цитритазу, которая расщепляет цитраты с образованием диоксида углерода (ССЬ) и ароматических веществ -- ацетоина и диацетила. Сравнительно слабый кислотообразователь, но образует диацетил в значительном количестве. Имеет слабую энергию кислотообразования (более 16 ч), предельная кислотность в молоке достигает 70--100 °Т. Сгусток молока часто содержит пузырьки газа (СО2). Запах сгустка специфический, обусловлен накоплением диацетила. Восстанавливает и свертывает лакмусовое молоко, сначала оно становится розовым, затем быстро обесцвечивается. Многие штаммы разлагают аргинин с выделением аммиака, устойчивы к содержанию в среде 4 % NaCl. Leu. dextranicum является также слабым кислотообразователем. Он свертывает молоко при оптимальной температуре через 2 -- 3 сут. Предельная кислотность составляет 70 -- 80 °Т. Для развития Leu. dextranicum и Leu. cremoris большое значение имеет марганец, добавление которого в молоко стимулирует их рост и ароматообразование.
Str. thermophilus по энергии кислотообразования превосходит все молочнокислые стрептококки, достигая уровня термофильных лактобактерий. Он сквашивает молоко через 3,5 -- 6 ч, предельная кислотность составляет 1 10 -- 1 15° Т.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
