PRZEMYSŁ MLECZARSKI

Ćwiczenie 5

Temat:

PRZEMYSŁ MLECZARSKI. Produkcja kwasu mlekowego przez bakterie fermentacji mlekowej. Pomiar ilości rozłożonej glukozy metodą miareczkowania. Produkcja jogurtu (część 2).

Część praktyczna:

Materiały:

• gilzy, wirówka

• woda destylowana

• kolbki (100 ml)

• wskaźnik - błękit bromotymolowy przygotowany na bazie alkoholu

• 0,01 M roztwór NaOH do miareczkowanania

• stanowisko do miareczkowania

• 0,05 M roztwór glukozy

• mleko

• preparat probiotyczny, jogurt z żywymi kulturami bakterii

• łaźnia wodna

• sterylne kolbki

Część praktyczna:

POMIAR ILOŚCI ROZŁOŻONEJ GLUKOZY METODĄ MIARECZKOWANIA

Procedura:

• podłoża powzrostowe odwirować (10 000 g przez 10 min) w temperaturze pokojowej w celu uzyskania osadu bakterii.

• osad przepłukać wodą destylowaną i powtórnie odwirować (w warunkach jak uprzednio).

• przygotować 18 ml zawiesiny bakteryjnej.

• do tak przygotowanej zawiesiny dodać kilka kropli roztworu błękitu bromotymolowego
  i miareczkować 0,01 M NaOH do momentu, w którym wskaźnik przyjmie barwę zielono-niebieską - jest to barwa wyjściowa, która powinna zgadzać się z wynikami późniejszych miareczkowań.

• zapisać ilość zużytego NaOH.

• dodać 3 ml 0,05 M glukozy (150 μM glukozy)

• zanotować czas, w którym dodano glukozę

• co 5 min dodawać NaOH z biurety w celu utrzymania stałej wartości pH.

• zapisać ilość zużytego NaOH w każdym miareczkowaniu oraz czas, w którym następuje zobojętnienie mieszaniny.

• kiedy uzyskane wyniki wskażą, że fermentacja dalej nie zachodzi, dodać 3 ml glukozy
  (aby wykazać, że glukoza była czynnikiem ograniczającym) i kontynuować eksperyment.

UWAGA:

Prezentowane równanie reakcji jest uproszczonym schematem przemian chemicznych i energetycznych zachodzących w procesie homofermentacji mlekowej:

C₆H₁₂O₆ + 2 ADP + 2 Pi → 2 CH₃CHOHCOOH + 2ATP

glukoza kwas mlekowy

PRODUKCJA JOGURTU

Procedura:

• około 100 ml surowego mleka podgrzać w łaźni wodnej do temperatury 60 - 65^oC.

• przeprowadzić proces pasteryzacji podgrzanego wcześniej mleka poprzez szybkie ogrzanie do temperatury 95^oC.

• następnie mleko szybko schłodzić do temperatury około 45^oC (zimna woda) i rozlać w warunkach sterylnych równą ilość do dwóch jałowych kolbek.

• do jednej z kolb dodać liofilizowaną kulturę bakterii z rodziny Lactobacteriaceae, a do drugiej dodać 2-3 łyżeczki jogurtu naturalnego (szczep bakterii mlekowych oraz jogurt dostarczą prowadzący).

• tak przygotowane kolby opisać, wlot kolby zabezpieczyć szczelnie folią aluminiową i inkubować przez tydzień.

• po tygodniu porównać obie hodowle organoleptycznie - barwa, konsystencja, zapach.

Należy przygotować sprawozdanie, które powinno zawierać:

• krótki wstęp teoretyczny (max. 0,5 strony A4) - różnice pomiędzy homo- a heterofermentacją, charakterystyka bakterii z rodziny Lactobacteriaceae.

• narysować (wzorami strukturalnymi) szlak metaboliczny rozkładu glukozy na drodze homofermentacji i heterofermentacji.

• opisać wygląd podłoża Ejkmana po zaszczepieniu kulturą wyjściową bakterii z rodziny Lactobacteriaceae, wyciągnąć wnioski co do typu fermentacji, z uwzględnieniem składu podłoża Ejkmana.

• narysować zaobserwowane kształty bakterii (identyfikacja na podstawie morfologicznej) z produktów mlecznych oraz kiszonek warzywnych.

• ocenić jakość kiszonek warzywnych na podstawie pomiaru pH, opisać wynik barwienia błękitem metylenowym - czy zaobserwowano komórki drożdży czy też nie.

• obliczyć współczynnik fermentacji glukozy (μM · min^-1):

1 ml 0,01 M NaOH = 10 μEq (mikroelektrorównoważniki) kwasu = 5 μM rozłożonej glukozy.

• narysować wykres przedstawiający zależność produkcji kwasu mlekowego od czasu oraz rozłożonej glukozy od czasu.

• porównać wyprodukowane jogurty - czy jest różnica pomiędzy tym zaszczepionym preparatem a żywymi kulturami bakteryjnymi zawartymi w jogurcie - opisać barwę, konsystencję, zapach.

LITERATURA ŹRÓDŁOWA:

1. CHMIEL A.: „Biotechnologia - podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne” - Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1998

2. RÓŻALSKI A.: „Ćwiczenia z mikrobiologii ogólnej” - Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź, 1996

3. SCHLEGEL G. H.: „Mikrobiologia ogólna” - Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003

4. Źródła internetowe