Ćwiczenie 14. Technologie z udziałem bakterii kwasu mlekowego: wykorzystanie fermentacji mlekowej, masłowej i propionowej

Transkrypt

1 Ćwiczenie 14. Technologie z udziałem bakterii kwasu mlekowego: wykorzystanie fermentacji mlekowej, masłowej i propionowej Cel ćwiczenia: Analiza mikrobiologiczno-biochemiczna fermentowanych produktów spożywczych. A. Analiza fermentowanych produktów spożywczych Materiał: Hodowle czystych szczepów bakterii kwasu mlekowego Lactobacillus acidophilus i Lactoccus lactis ssp. lactis (PCM 2678) na podłożach zestalonych lub w jałowym mleku oraz produkty spożywcze (kiszona kapusta, kiszone ogórki, kefir, jogurt, żurek itp.). Obserwacje cech morfologicznych bakterii fermentacji mlekowej Wykonać bezpośredni preparat utrwalony i wybarwiony fioletem goryczkowym. Obserwować pod imersją. Opisać morfologię obserwowanych komórek. W przypadku produktów mlecznych (kefir, jogurt) preparat mikroskopowy wykonać wg następującej procedury: probówkę z hodowlą ogrzewać na łaźni wodnej w temperaturze C do momentu oddzielenia się sernika od serwatki. Kilka kropli serwatki pobrać na szkiełko, utrwalić rozmaz w płomieniu, przemyć kilkakrotnie etanolem w celu odtłuszczenia, spłukać wodą, zabarwić fioletem. Obserwować pod imersją. Ocena produktów spożywczych na podstawie podanych poniżej kryteriów kiszonek: Kiszonka bardzo dobra: Stosunek drożdży do bakterii 1: 80 do 200; ph 3,5 Kiszonka dobra : Stosunek drożdży do bakterii 1: 3 do 30; ph 4,5 Przy większej ilości drożdży i wyższym ph kiszonki są złej jakości. (odczyn Voges-Proskauera) Przenieść 1 ml materiału do probówki, dodać 0,5 ml 0,6% alkoholowego roztworu α-naftolu i 0,5 ml 40% KOH. Wstrząsnąć i inkubować probówkę przez 20 minut w łaźni wodnej w temp. 37 C. Wyniki: 1

2 JOGURT KEFIR MAŚLANKA ŻUREK OGÓRKI KISZONE 2

3 KAPUSTA KISZONA.. D : B stosunek drożdży do bakterii Wnioski: B. Oznaczanie zawartości kwasu mlekowego w hodowli bakteryjnej 3

4 Do celów spożywczych i farmaceutycznych kwas mlekowy pozyskiwany jest na drodze biologicznej z hodowli czystych kultur bakterii fermentacji mlekowej przeprowadzających homofermentację (kwas mlekowy jest głównym produktem fermentacji), np. Lactobacillus plantarum. Stosowane podłoża zawierają dodatek węglanu wapnia, dzięki czemu powstający kwas mlekowy jest neutralizowany, a po zakończeniu fermentacji odzyskiwany z mleczanu wapnia za pomocą kwasu siarkowego. Roztwór kwasu mlekowego po oddzieleniu od gipsu poddawany jest oczyszczaniu i zagęszczeniu do 50% - jest to gotowa postać trafiająca na rynek. Wydajność praktyczna tego bioprocesu wynosi 80-90% wydajności teoretycznej. Materiał badany: hodowla szczepu Lactobacillus plantarum w odtłuszczonym mleku, prowadzona w warunkach beztlenowych, bez wytrząsania, w temperaturze 30 C przez 7 dni. Oznaczanie zawartości kwasu mlekowego: 1. Zacier pofermentacyjny (serwatkę) oddzielić od sernika oraz osadu. 2. Do kolby odmierzyć 10 ml zacieru oraz 10 ml 0,5 M Na 2CO Mieszaninę podgrzać do wrzenia i przesączyć przez sączek. 4. Następnie do 10 ml przesączu, zawierającego 5 ml zacieru i 5 ml roztworu węglanu sodu, dodać równoważną ilość (5 ml) 0,5 M H 2SO 4. Gotować mieszaninę przez ok. 3 minuty w celu odpędzenia dwutlenku węgla. 5. Gotowy roztwór miareczkować 0,1 M NaOH wobec fenoloftaleiny. 6. Podać zawartość procentową kwasu mlekowego w badanym materiale. 1 ml 0,1 M NaOH odpowiada 9,0 mg kwasu mlekowego. (CH 3CHOHCOO) 2Ca + 2 Na 2CO 3 2 CH 3CHOHCOONa + Na 2CO 3 + CaCO 3 2 CH 3CHOHCOONa + Na 2CO H 2SO 4 2 CH 3CHOHCOOH + 2 Na 2SO 4 + CO 2 + H 2O Wyniki: Zawartość kwasu mlekowego w badanej hodowli wynosi: C. Detekcja produktów fermentacji masłowej i propionowej Materiał: 7-dniowy nastaw fermentacyjny bakterii masłowych (w wysokim słupie pożywki pod parafiną) w temp. 35 C. Skład podłoża fermentacyjnego: 4

5 sacharoza kiełki słodowe 1,0 g CaCO 3 woda ph=7,0 5,0 g 2,0 g 100 ml Wykonanie ćwiczenia: 1. opisać makroskopowy wygląd nastawu fermentacyjnego: obserwować pojawienie się zmętnienia, gazów oraz zapachu gnilnego. 2. Wykonać preparat utrwalony komórek wegetatywnych (barwienie fioletem krystalicznym) oraz przetrwalników (barwienie metodą Schaeffer-Fultona). 3. Wykrywanie obecności kwasu masłowego: a. ocena organoleptyczna: sprawdzić obecność zapachu zjełczałego masła; b. ocena wizualna: tworzenie maślanu żelaza (do probówki z 5 ml nastawu fermentacyjnego dodać 2 ml 5% FeCl 3 i podgrzać w łaźni wodnej) powstaje brązowe zabarwienie. c. przeprowadzenie kwasu masłowego w ester etylowy: do 2 ml nastawu fermentacyjnego dodać 0,5 ml 96% etanolu i 1-2 ml stęż. H 2SO 4 (bardzo ostrożnie po ściankach probówki), zmieszać i ogrzać w łaźni wodnej. Maślan etylu powinien spowodować powstawanie zapachu ananasów Ilustracje: Wyniki i wnioski: D. Badanie morfologii grzybów strzępkowych obecnych w serach dojrzewających 5

6 Materiał: próbki różnych typów serów (np. Brie, Camembert, Gorgonzola). Skład pożywek hodowlanych: * Podłoże ZT * Podłoże Sabouraud * Podłoże PL2 Brzeczka 12 Blg 500 ml (Neo)pepton 10 g Brzeczka 12 Blg 100 ml Ekstr. drożdżowy 4 g Glukoza 40 g Aminobak 5 g Glukoza 4 g Agar 20 g Ekstrakt drożdżowy 5 g Agar 25 g Woda 1000 ml KH 2PO 4 5 g woda do 1000 ml ph=5,8-7,4 Glukoza 20 g ph=6,6-7,0 Agar 25 g Woda do 1000 ml ph=5,8-6,0 Wykonanie ćwiczenia: Na szalkach z podłożem hodowlanym wykonać posiew (metodą odciskową) z badanego materiału. Po tygodniu ocenić wzrost grzybów, opisać morfologię plechy oraz wykonać preparaty mikroskopowe. Obserwacje:.. Ilustracje: 6