Биотехнология производства кефирных грибков

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

Самарский государственный технический университет 

Факультет                          ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Кафедра                      ТЕХНОЛОГИИ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ      

И ПАРФЮМЕРНО-КОСМЕТИЧЕСКИХ  ПРОДУКТОВ 
 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ  
 

на тему: “Биотехнология производства кефирных грибков”

наименование  темы 
 
 
 
 
 
 

Принял(а) к исполнению                  Преподаватель 

студент(ка)    4-ПП-4__                                                                         ассистент   

                                                                                                                  должность 

_____________________      _____________________ 

                                                                                                   

«___»___________2010 г.      «___»___________2010 г. 
 
 
 

                                                      
 
 
 
 

    Самара,2010

    СОДЕРЖАНИЕ

 

 ВВЕВДЕНИЕ……………………………………………………………………

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ  ОБЗОР………………………………………....…..4

1.1 Кефирные  грибки……………………………………………………….4

1.1.1.История открытия кефирных грибков………..……..............…4

1.2 Микрофлора кефирных грибков и кефирной закваски……....4

1.3 Пороки  кефирных грибков и грибковой закваски, меры их     

предупреждения……………………………………………………...……....7

1.3.1 Наличие бактерий группы кишечной палочки ………..………7

1.3.2 Плесневение ………………………………………………...………….7

1.3.3 Заражение посторонними дрожжам… ……………………....8

1.3.4 Ослизнение ………………………………………..………….………...8

1.3.5 Снижение  активности закваски……………………………....8

1.4 Лечебные свойства кефирных грибков…………………….....10

1.5 Пищевая ценность биомассы кефирных грибков………………10

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ ……………………………………..13

2.1 Культивирования кефирных грибков

и получение грибной закваски…………………………….........…13

2.2 Оборудование для работы с кефирными грибками…………....16

Технологическая схема производства кефирных грибков…..…..17

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………...18

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………..19

ПРИЛОЖЕНИЕ  1. Машино - аппаратурная схема

производства  кефирных грибков……………………………….....20

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Спецификация оборудования по

Производству  кефирных грибков………………………………....21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

       

         Кефирный грибок  представляет собой сложный симбиоз (совместное существование) нескольких видов микроорганизмов, образовавшихся в

процессе  длительного развития и сосуществования. Микроорганизмы ведут себя как целостный организм: они вместе растут, размножаются и передают свою структуру и свойства последующим поколениям грибков.

      Основную микрофлору кефирных  грибков составляют три вида       микроорганизмов: молочно-кислые  палочки, стрептококки и дрожжи. Однако кроме названных бактерий  в состав кефирных грибков входят также            уксусно-кислые бактерии и ароматобразующие микроорганизмы. Именно эти микроорганизмы определяют специфический вкус и аромат кефира и его питательные качества.

         В процессе своей жизнедеятельности микроорганизмы, входящие в   состав кефирного грибка, вызывают разнообразные изменения в молоке:    молочно-кислые палочки и молочно-кислые стрептококки вызывают          молочно-кислое брожение, а дрожжи — спиртовое. В ходе этих бродильных процессов составные компоненты молока претерпевают разной глубины изменения, особенно это касается молочного сахара. Образующиеся в             результате гидролиза сахара углекислота и спирт, попав в желудок человека, активизируют его деятельность, ускоряют процесс пищеварения, возбуждают аппетит. Продукт же молочно-кислого брожения — молочная кислота — благотворно влияет на микрофлору кишечника, задерживает развитие в нем гнилостных бактерий.

     Целью данной курсовой работы является  разработка процесса биотехнологического производства кефирных грибков. 
 
 
 
 

                                 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                             1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. 

             1.1  Кефирные грибки

       

              1.1.1 История открытия кефирных грибков

           Первое сообщение о кефирных грибках было сделано в Кавказском медицинском обществе в 1867 г., но более глубокое изучение их началось лишь в 80-х годах XIX в. О возникновении кефирных грибков точных данных нет. По одной из гипотез, кефирные грибки возникли при продолжительном настаивании козьего молока в дубовых кадках на кусочках телячьего или верблюжьего желудка. В этих условиях вначале получался кисломолочный напиток «Айран», который по мере созревания потреблялся в пищу. С течением времени на дне и стенках дубовых кадок появлялись желеобразные образования - кефирные зерна или кефирные грибки, используемые в дальнейшем в качестве закваски. Однако эти сведения до сих пор остаются неподтвержденными, и единственный способ получения новых порций естественной закваски сегодня - рост и размножение ранее существующих грибков. При использовании коровьего молока в качестве культуральной среды для жизнедеятельности кефирных грибков образуется продукт комбинированного молочнокислого и спиртового брожения – кефир, обладающий приятным освежающим вкусом и  сметанообразной  консистенцией. 

        1.2 Микрофлора кефирных грибков и кефирной закваски

        

         Кефирные грибки представляют собой прочное симбиотическое образование. Они имеют всегда определенную структуру и ведут себя биологически как живой организм: они растут, делятся и передают свои свойства и структуру последующим поколениям. Живые кефирные грибки имеют неправильную форму, сильно складчатую или бугроватую поверхность; консистенция их упругая, мягко-хрящеватая; размеры их могут колебаться от 1-2 мм до 3-6 см и более (рис. 1).

                                     

                                     Рис. 1. Кефирный грибок 

         Несмотря на многочисленные исследования, посвященные изучению микрофлоры и свойств кефирного грибка, природа его до сих пор остается неизвестной. Дело в том, что, используя различные питательные среды и методы, удалось выделить из кефирного грибка ряд микроорганизмов, определить микробы, постоянно встречающиеся в нем, и случайные, посторонние микроорганизмы, но никому не удалось из смеси отдельных микроорганизмов получить новый кефирный грибок с присущими этому организму структурой и свойствами.

Новые порции кефирных грибков получают в результате роста и размножения ранее существовавших.

         При микроскопировании в тончайших (микротомных) срезах кефирного грибка обнаруживаются тесные переплетения палочковидных нитей, которые образуют строму грибка, удерживающую остальные группы микроорганизмов.Учитывая антагонизм, существующий между молочнокислыми и гнилостными бактериями, следует считать маловероятной теорию о гнилостной природе палочки стромы кефирного грибка. Более вероятно, что микробом стромы являются молочнокислые палочки типа бетабактерий и стрептобактерий, которые, как правило, обнаруживаются в кефирном грибке.

         К постоянной микрофлоре кефирного грибка относят также дрожжи, сбраживающие и не сбраживающие лактозу, молочнокислые стрептококки, уксуснокислые бактерии и микодерму. Как дрожжи, так и уксуснокислые бактерии благоприятно влияют на развитие молочнокислых бактерий и способствуют сохранению активности кефирной закваски. Ароматообразующие молочнокислые стрептококки, выделенные из кефирных грибков, плохо развивались в стерильном молоке. В производственных же условиях они активно свертывают молоко при выработке кефира. По-видимому, это можно объяснить наличием стимулирующего действия дрожжей и уксуснокислых бактерий на ароматообразующие бактерии.

         С другой стороны, некоторые штаммы Str. lactis угнетают развитие дрожжей, выделенных из кефирного грибка. В то же время молочнокислые палочки (бета- и стрепто-бактерии) стимулируют развитие дрожжей. Такое  же действие оказывают на дрожжи и некоторые молочнокислые стрептококки. Исследования показали, что при наличии уксуснокислых бактерий в кефирных заквасках полностью исчезали дрожжи после 4 и 8 пересадок, но продукт приобретал сметанообразную консистенцию и типичный вкус.

           Большое значение придается ароматообразующим стрептококкам, обогащающим кефир летучими кислотами, диацетилом и даже алкоголем. В результате подбора чистых культур для производства кефира было выявлено, что специфический букет кефира и его консистенция создаются вследствие развития молочнокислых бактерий и дрожжей, а также уксуснокислых бактерий и микодермы.

         В кефирных грибках, кроме постоянных представителей микрофлоры, могут находиться и случайные микроорганизмы, попадающие из внешней среды при недостаточно тщательном культивировании грибков и развивающиеся при создании благоприятных условий. Из посторонних микробов в кефирных грибках и закваске наиболее часто встречаются бактерии группы кишечной палочки, белая молочная плесень Oidium lactis, реже гнилостные бактерии и другие виды.

        Из изложенного следует, что благодаря большому числу компонентов микрофлора кефирных грибков вряд ли может отличаться постоянством в соотношении между отдельными группами микроорганизмов при   различных условиях  культивирования. Действительно, результаты исследования грибков, полученных из разных лабораторий, свидетельствуют о том, что микрофлора их может быть довольно разной. В закваске, приготовленной на одних  грибках, преобладают Str. lactis, на других — ароматообразующие молочнокислые  стрептококки, на третьих — молочнокислые палочки. Это можно объяснить различными условиями  культивирования кефирных грибков. У каждой  группы  микроорганизмов, входящих в состав микрофлоры  кефирного  грибка,  имеются определенные  оптимальные  условия   развития: температура, реакция среды, степень аэрации, окислительно-восстшовительные условия и т. д. Поместив кефирный грибок в молоко и наблюдая за изменениями состава микрофлоры молока, мы увидим, что прежде всего в молоке начинают развиваться молочнокислые стрептококки. Затем по мере снижеяия рН среды на смену им приходят молочнокислые палочки и дрожжи. При повышенных температурах культивирования количество палочек увеличивается быстрее, чем количество стрептококков. Если при работе с грибками постоянно применяют переквашивание закваски, то в микрофлоре грибка и закваски будут преобладать палочки и дрожжи, как более устойчивые к кислой реакции среды. Наоборот, часто меняя молоко при культивировании кефирных грибков, создают более благоприятные условия для развития молочнокислого стрептококка, палочки же и дрожжи, размножающиеся медленнее, обнаруживаются в значительно меньшем количестве. При низких температурах культивирования (18-20°С) в закваске успевают развиваться ароматообразующие стрептококки, тогда как при повышении температуры культивирования закваски обогащаются молочнокислыми стрептококками типа Str. lactis.