Контрольная работа по "Микробиологии"

Содержание

 

1. Типы питания микроорганизмов (аутотрофы и гетеротрофы). Их особенности.
2. Особенности процесса дыхания микроорганизмов, его биологическая сущность. Аэробные и анаэробные микроорганизмы.
3. Микрофлора упаковки (тары и упаковочных материалов), методы дезинфекции.
4. Микробиология вкусовых товаров (алкогольные, слабоалкогольные и безалкогольные напитки, пряности, поваренная соль). Влияние на безопасность. Виды дефектов этих товаров, вызываемых микроорганизмами.
5. Санитарно-эпидемические требования к транспорту для перевозки пищевых продуктов к условиям транспортирования, приему пищевых продуктов.

Список литературы

 

1. Типы питания микроорганизмов  (аутотрофы и гетеротрофы). Их  особенности

 

Микроорганизмы не имеют  специальных органов питания. Поступление питательных веществ и воды в клетку и выделение продуктов обмена во внешнюю среду происходит через всю поверхность клеток.

Вещества питательной  среды могут поступать в клетку только в растворенном состоянии  и в растворенном же состоянии из нее выделяются продукты жизнедеятельности.

Клеточная стенка (оболочка) проницаема и задерживает лишь макромолекулы. Цитоплазматическая мембрана обладает полупроницаемостью. Проникновение питательных веществ в клетку всегда осуществляется однотипно за счет явлений осмоса и диффузии. Явление осмоса всегда возникает там, где есть два раствора с разной концентрацией веществ, разделенных между собой полупроницаемой мембраной. Проникновение через полупроницаемую перегородку воды и растворенных в ней веществ происходит по-разному. Вода всегда стремится в сторону большей концентрации, чтобы разбавить раствор. Скорость движения будет тем больше, чем больше будет разность концентраций растворенных веществ по обе стороны полупроницаемой мембраны. Каждое растворенное вещество движется в ту сторону, где его концентрация ниже. Движущей силой будет возникшее осмотическое давление — т. е. та энергия, с какой оба вещества будут стремиться выравнять свою концентрацию.

Проникновение каждого  вещества через перегородку прекращается лишь тогда, когда по обе стороны концентрация его станет одинаковой.

В жизнедеятельную микробную клетку вещества пищи поступают непрерывно, так как часть из них, проникнув в нее, вовлекается в различные биохимические процессы и под влиянием ферментов, содержащихся в клетке, превращается в другие, более сложные нерастворимые или слаборастворимые вещества, входящие в состав тела клетки. Другая же часть веществ в процессе диссимиляции превращается в более простые соединения. Таким образом, концентрация каждого вещества в нормальных условиях никогда не уравнивается внутри и вне клетки в процессе питания, и поступление его в клетку осуществляется непрерывно.

В зависимости от концентрации веществ в окружающей среде микробная клетка может находиться в трех состояниях.

1. Тургор — если  осмотическое давление микробных  клеток, обусловленное растворенными в клеточном соке веществами -несколько выше, чем в среде, то за счет притока из нее воды в клетке создается определенное упругое напряжение. Протопласт клетки при этом прижимается к клеточной оболочке, слегка растягивая ее. Это состояние является нормальным и наиболее благоприятным для жизнедеятельности клетки. Находясь на пищевых продуктах в таком состоянии, микробы проявляют большую активность и быстро вызывают порчу. Поэтому в пищевой промышленности часто используются такие методы консервирования пищевых продуктов, как сушка и вяление, чтобы микробы не переходили в состояние тургора и не вызывали их порчу.

2.  Плазмолиз — если  микроорганизм попадает в субстрат, осмотическое давление которого выше, чем в клетке, то цитоплазма отдает воду во внешнюю среду. Питательные вещества в клетку не поступают, содержимое клетки уменьшается в объеме, и протопласт отстает от клеточной оболочки. Это явление широко используется в пищевой промышленности, когда продукты питания консервируются сахаром и солью.

2. Плазмомтис — явление,  обратное плазмолизу. Наступает при чрезмерно низком осмотическом давлении внешней среды, когда вследствие высокой разности осмотических давлений цитоплазма быстро переполняется водой. Это может привести к разрыву клеточной оболочки, что наблюдается, например, при помещении бактерий в дистиллированную воду.

Требования большинства  микроорганизмов к источникам питания разнообразны. Однако, учитывая некоторые общие особенности питания микробов, их принято делить на две группы.

I. Аутотрофы — питаются, подобно зеленым растениям, минеральными веществами, синтезируя из этих простых веществ все сложные компоненты клетки.

Аутотрофные  микроорганизмы способны в качестве единственного источника углерода для синтеза органических веществ тела использовать углекислоту и ее соли.

Среди автотрофных микроорганизмов  имеются виды, которые ассимилируют углекислый газ, как и зеленые растения, используя солнечную энергию, — их называют — фотосинтезирующими. К ним относятся некоторые пигментные бактерии, например зеленые и пурпурные серобактерии.

Другие автотрофные  микроорганизмы в процессе синтеза органических соединений используют энергию химических реакций окисления некоторых минеральных веществ. Такие микроорганизмы называют хемосинтезирутощими. К ним относятся бактерии, окисляющие водород с образованием воды (водородные бактерии), аммиак в азотную кислоту (нитрифицирующие бактерии), сероводород до серной кислоты (бесцветные серобактерии), а также закисное железо в окисное (железобактерии).

II. Гетеротрофы — подобно животным организмам нуждаются в органических соединениях, которые служат одновременно источником углерода и энергии. Их подразделяют на две группы: — сапрофиты  — они живут за счет использования органических веществ различных субстратов животного и растительного происхождения. К ним относятся все те микробы, которые разлагают органические вещества в природе (в почве, воде), вызывают порчу пищевых продуктов или используются в процессах переработки растительного и животного сырья;

— паразиты — они способны развиваться только в теле других организмов, питаясь органическими  веществами, входящими в состав последних.

2. Особенности процесса  дыхания микроорганизмов, его биологическая сущность. Аэробные и анаэробные микроорганизмы

 

Описанные выше процессы ассимиляции пищи протекают с затратой энергии. Потребность в энергии обеспечивается процессами энергетического обмена, сущность которых заключается в окислении органических веществ, сопровождаемом выделением энергии. Получаемые при этом продукты окисления выделяются в окружающую среду.

Окисление веществ может  происходить разными путями:

— прямым, т. е. присоединением к веществу кислорода;

— непрямым, т. е. дегидрогенированием (отнятием водорода).

Способы получения энергии  у микроорганизмов разнообразны.

В 1861 г. французский ученый Л. Пас-тер впервые обратил внимание на уникальную способность микроорганизмов развиваться без доступа кислорода, в то время как все высшие организмы — растения и животные — могут жить только в атмосфере, содержащей кислород.

По этому признаку (по типам дыхания) Л. Пастер разделил микроорганизмы на две группы — аэробы и анаэробы.

Аэробы для получения  энергии осуществляют окисление органического материала кислородом воздуха. К ним относятся грибы, некоторые дрожжи, многие бактерии и водоросли. Многие аэробы окисляют органические вещества полностью, выделяя в виде конечных продуктов СО₂ и Н₂О. Этот процесс в общем виде может быть представлен следующим уравнением:

 С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ = 6СО₂ +6Н₂О + 2822 кДж.

При неполном окислении  энергетического материала высвобождается соответственно меньшее количество энергии. Часть потенциальной энергии окисляемого вещества остается в продуктах неполного окисления. Например, уксуснокислые бактерии окисляют этиловый спирт до уксусной кислоты и воды:

С₂Н₅ОН + О₂ = СН₃СООН 4- Н2О 4- 504 кДж,

Анаэробы — это  микроорганизмы, способные к дыханию без использования свободного кислорода. Анаэробный процесс дыхания у микроорганизмов происходит за счет отнятия у субстрата водорода. Типичные анаэробные дыхательные процессы принято называть брожениями. Примерами такого типа получения энергии могут служить спиртовое, молочнокислое и маслянокислое брожения. Рассмотрим на примере спиртового брожения:

С₆Н₁₂О₆ = 2С₂Н₅ОН + 2СО₂ + 118 кДж.

Отношение анаэробных микроорганизмов  к кислороду различно. Одни из них  совсем не переносят кислорода и  носят название облигатных, или строгих, анаэробов. К ним относятся возбудители маслянокислого брожения, столбнячная палочка, возбудители ботулизма. Другие микробы могут развиваться как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Их называют факультативными, или условными анаэробами - это молочнокислые бактерии, кишечная палочка, протей, дрожжи и др.

В энергетическом отношении  аэробное дыхание во много раз выгоднее анаэробного. Так, при аэробном процессе окисления глюкозы до углекислого газа и воды высвобождается примерно в 25 раз больше энергии, чем при анаэробном процессе (например, спиртовом брожении). Это объясняется тем, что конечные продукты, получающиеся в результате анаэробного окисления, всегда представляют собой сложные органические соединения, имеющие большой запас энергии — спирты, кислоты и др.

В связи с этим многие процессы брожения находят применение для получения ценных пищевых и технических продуктов.

 

3. Микрофлора упаковки (тары и  упаковочных материалов), методы  дезинфекции

 

На предприятиях продовольственной  торговли широко используются и различные виды упаковочных материалов, которые должны защищать пищевые продукты от воздействия вредных факторов внешней среды, в том числе газообразных и механических примесей воздуха, микробов и т. д. Кроме того, они не должны отдавать продуктам токсические вещества и изменять их органолептические показатели.

В качестве упаковочных  материалов используют в основном:

— пергаментную бумагу, которая сравнительно малопроницаема для влаги, жира, воздуха. Ее применяют для упаковки жирных продуктов;

— целлофан, который является тонким, глянцевым, прозрачным материалом, изготовленным из целлюлозы. Он непроницаем для жира и воздуха. Его чаще всего применяют для упаковки мясных продуктов;

—  алюминиевую и  оловянную фольгу. Достаточно широко используется для упаковки кондитерских изделий, чая и т. д. Алюминиевая фольга должна содержать не более 0,1% свинца и цинка, 0,05% меди, оловянная — не более 1% свинца;

Полимерные материалы. К ним относятся мешочки из полиэтилена высокого давления, для  хранения замороженных ягод и овощей; полихлорвиниловая пленка (В-118) — для хранения сухих продуктов, хлеба; пенополис-тирол, в который упаковывают, например, сыр «Янтарь»; полиэтиленцеллофановая пленка ПЦ-2, используемая для упаковки майонеза, сухофруктов, повидла, варенья, джема, чая.

Характеристика основных видов тары

Картонная тара в последнее  время получила наибольшее распространение, заменив дорогостоящую и громоздкую деревянную тару. Она широко применяется для упаковки многих продовольственных и непродовольственных товаров. Одно из ее преимуществ — небольшая удельная масса по отношению к затариваемой продукции. Изготавливают такую тару из прессованного, литого или склеенного картона, для производства которого используют древесину и ее отходы, целлюлозу, макулатуру.

Наиболее распространенным видом транспортной картонной тары являются ящики. Их изготавливают из цельного листа плоского или гофрированного картона, сшитого проволочными скобами или стальной лентой. Дно и крышка ящика образуются четырьмя клапанами, стыки которых заклеивают бумажной клейкой лентой. Картонные ящики делают складными, что упрощает процесс их хранения и транспортирования в порожнем виде.

Лотки (открытые невысокие  ящики) из картона предназначены для формирования с помощью специальной пленки групповой упаковки продукции (например, в бутылках), облегчающей перевозку и хранение грузов. Используют картонные лотки и для перевозки плодов и ягод.

Потребительская картонная  тара — это коробки и пачки. Коробки имеют разнообразную форму, плоское дно, а закрываются они клапанами или крышкой (съемной или на шарнире). Пачка закрывается клапанами, а ее корпус имеет форму параллелепипеда.

Деревянная тара —  жесткая, способная выдерживать механическое воздействие. Она хорошо защищает товары при транспортировании, однако, обладая высоким коэффициентом собственной массы, увеличивает стоимость перевозки в ней товаров. К этой группе тары относят ящики, бочки и корзины.

Ящики представляют собой  транспортную тару, корпус которой образован прямоугольным дном, двумя торцовыми и боковыми стенками, с крышкой или без нее. Они бывают дощатые (изготовленные из пиломатериалов заданных размеров), тонкостенные дощатые (из тонких, толщиной не более 10мм, дощечек), фанерные (из фанеры с планками из пиломатериалов), древесноволокнистые (из древесноволокнистой плиты с планками из пиломатериалов) и комбинированные.

Кроме того, деревянные ящики  различают: