Контрольная работа по "Биотехнология бакзаквасок и ферментных препаратов"

Для получения бактериальной  массы стерилизация и охлаждение среды, наращивание клеток молочнокислых  бактерий осуществляются в ферментере, имеющем мешалку, в котором автоматически  регулируются температура и рН на заданном уровне. В подготовленную стерильную среду, охлажденную до оптимальной температуры развития того или иного вида молочнокислых бактерий, подают закваску в количестве 5—8% (на сывороточной среде) или 3—5% (на обезжиренном молоке). Среду с закваской тщательно перемешивают. Наращивание клеток молочнокислых бактерий проводят при оптимальной температуре в условиях периодического культивирования при постоянной нейтрализации культуральной жндкопги, поддерживая рН на оптимальном уровне 25%-ным водным раствором аммиака, насыщенным раствором Na2C03, или 30%-ным водным раствором NaOH и при 'постоянном перемешивании с частотой вращения мешалки 2,5—5,0 о-1. 
         После окончания процесса культуральную жидкость охлаждают (до 3—8°С) и сразу направляют, на бактофугирование для получения бактериальной массы. В случае необходимости охлажденную культуральную жидкость хранят не более 8—10 ч. 
        Отделение клеток от среды осуществляется в конце логарифмической фазы роста, когда в культуральной жидкости (в 1 мл) содержатся сотни миллионов — единицы миллиардов активных клеток. 
Клетки из культуральной жидкости выделяют на бактофуге. Возможно использовать для этой цели центрифугу и молокоочиститель. 
Полноту отделения клеток из культуральной жидкости контролируют визуально и микроскопированием бактофугата. Бактериальная масса содержит сотни миллиардов клеток в 1 г; выход бактериальной массы из культуральной жидкости составляет 0,5—0,8%. 
Полученную бактериальную массу смешивают с защитной средой в определенном соотношении и получают суспензию клеток молочнокислых бактерий. 
         Полученную суспензию клеток молочнокислых бактерий помещают на лотки слоем 6—8 мм или фасуют по 5 мл во флаконы (вместимостью 10 мл). После этого суспензию клеток замораживают в морозильном шкафу при температуре —40-^—50°С. Высушивание суспензии клеток проводят в камерной сублимационной установке при остаточном давлении 0,13—1,3 Па. Удаление основной влаги проводится при низкой отрицательной температуре (—35-^—45°С), досушивание— при положительной температуре (40—45°С); продолжительность сушки суспензии клеток на лотках 6—12 ч, во флаконах 24—42 ч. 
         Сухой бактериальный концентрат, высушенный на лотках, размельчают и фасуют во флаконы порциями 1—1,5 г. Флаконы закрывают резиновыми прокладками, металлическими колпачками и наклеивают этикетки. Сухой бактериальный концентрат, высушенный во флаконах, укупоривают таким же образом. 
         Сухой бактериальный концентрат содержит от 150 до 300 млрд. клеток в 1 г в зависимости от вида. Массовая доля влаги в нем не должна превышать 3,5%. В сухом бактериальном концентрате допускается наличие посторонней нспатогенпой микрофлоры не более 10 клеток в 1 г. Срок хранения сухого бактериального концентрата при температуре 3—10°С 3 мес со дня выработки, в том числе на предприятии-изготовителе не более 15 дней.

        Жидкий  бактериальный концентрат мезофнльпых молочнокислых стрептококков, так же как и сухой, применяется при производстве творога и сметаны.Он отличается от технологического процесса приготовления сухого бактериального концентрата лишь исключением двух операций: замораживания и сушки. Бактериальную массу смешивают с защитной средой, содержащей водный раствор поваренной соли, суспензии желатозы, раствора фитина и водной суспензии апилака в соотношении 1 : 1 или 1:2 (в зависимости от количества клеток). 
         Жидкий бактериальный концентрат содержит не менее 150 млрд. клеток в 1 г. В жидком бактериальном концентрате допускается наличие посторонней непатогенной микрофлоры (не более 20 клеток в 1 г). 
В настоящее время при производстве бактериального концентрата и заквасок, приготовляемых на основе бактериальной массы, бактериальные клетки наращиваются в периодическом режиме культивирования при поддержании температуры и рН на заданном уровне, в замкнутом объеме питательной среды — в ферментере. При этом действующие на клетки многочисленные факторы меняются по ходу развития культуры. Вначале микроорганизмы размножаются в условиях избытка питательных веществ, которые во время их интенсивного роста постепенно используются. Одновременно с этим в среде накапливаются продукты обмена. Они тормозят деятельность ферментов, участвующих в синтезе компонентов клеток. В соответствии с непрерывно происходящими в среде изменениями культура сама претерпевает ряд закономерных морфолого-биохимических изменений. Так, клетки, образовавшиеся в начале культивирования, отличаются от клеток, выросших позднее. Это ведет к гетерогенности культуры. Наращивание клеток в условиях непрерывного (проточного) культивирования предусматривает постоянный приток питательной среды и одновременное удаление продуктов жизнедеятельности. В результате этого микроорганизмы приобретают способность к продуктивному незатухающему во времени росту. 
         Технологический процесс производства сухого бактериального концентрата при непрерывном способе культивирования молочнокислых бактерий в значительной мере аналогичен технологическому процессу производства сухого бактериального концентрата при периодическом способе культивирования. Отличительной особенностью технологического процесса при непрерывном способе культивирования являются стерилизация и охлаждение питательной среды в потоке наращивание клеток в проточных условиях. Это дает возможность получить бактериальный концентрат более активный, чем при его производстве периодическим способом, а также увеличить выход продукции с существующего оборудования. 
         Процесс культивирования микроорганизмов проходит в две стадии. В первой стадии в ферментер с подготовленной питательной средой вносят закваску, перемешивают и культивируют при оптимальной температуре роста микроорганизмов, поддерживая рН на постоял-ном уровне путем нейтрализации и при постоянном перемешивании. Во второй стадии в резервуар вносят все компоненты среды (кроме воды) и растворяют. Полученную смесь насосом непрерывно отбирают из резервуара и в потоке смешивают с водопроводной водой. Питательную среду направляют в теплообменник, где стерилизуют, а затем охлаждают до оптимальной температуры роста. Охлажденную питательную среду непрерывным потоком направляют в ферментер, в котором проводилась первая стадия культивирования микроорганизмов, поддерживая рН на постоянном уровне и постоянно перемешивая культуральную жидкость. Одновременно из ферментера непрерывно отбирают культуральную жидкость в количестве, равном притоку питательной среды в ферментер.

Список литературы:

1. Л.В. Красникова – «Роль микроорганизмов  в производстве цельномолочных продуктов» (текст лекций) 1988г.
2. В.Банникова Л.А. и др. Микробиологические основы молочного производства: Справочник/Л.А. Банникова, Н.С. Королёва, В.Ф. Семенихина; под. ред. канд. техн. наукЯ.И. Костина. М.: Агропромиздат. 1987.
3. Банникова Л.А. Селекция молочнокислых бактерий и их применение в молочной промышленности. -М.: Пищевая промышленность, 1975.
4. Горбатов К.К. Биохимия молока и молочных продуктов М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.
5. Тумунова С. Б. Разработка технологии производства сухого концентрата бифидобактерий. Дисс. . кандидата технических наук. Улан-Удэ, 1995.