|
Скачать 1.07 Mb.
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности Среднетехнический факультет
МЕТОДИЧЕКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ по дисциплине Микробиология, физиология питания, санитария для специальности 260502 «Технология продукции общественного питания» ^ кафедры «ТММП и ПОП» __________ Н.С. Соляник Рассмотрено на заседании кафедры «ТММП и ПОП» Протокол № ___ от ______ Зав. кафедрой __________Л.А. Цибулько Кемерово 2010 Содержание с.
Введение Целью изучения дисциплины является приобретение студентами теоретических знаний, практических умений и навыков в области морфологии и физиологии микроорганизмов, физиологических основ рационального питания, производственной санитарии и гигиены. Помимо образовательного значения, изучение дисциплины способствует формированию научных представлений о здоровом образе жизни. В результате изучения дисциплины студент должен: Знать:
Уметь:
Объем курса «Микробиология, физиология питания, санитария» предполагает: 10 часов – лекционных занятий, 12 часов – лабораторных и практических занятий, 107 часов – самостоятельная работа студента. Контроль знаний студентов осуществляется:
Работа студентов, заочной формы обучения, по данной дисциплине состоит из самостоятельной работы с литературой и данными методическими указаниями, работы на очной сессии при кафедре «Технология молока, молочных продуктов и продукции общественного питания». Самостоятельную работу по курсу рекомендуется проводить следующим образом: в начале следует внимательно ознакомиться с программой всего курса и рекомендуемой литературой, чтобы иметь общее представление о курсе, затем можно приступать к последовательной проработке основных тем курса, используя рекомендованную литературу. Проработав материал, следует приступить к повторению его по каждому вопросу согласно программе, не пользуясь литературными источниками. Необходимо сосредоточить внимание на наиболее важных моментах изучаемой темы и убедиться в эффективности усвоения материала. В случае затруднения следует обратиться за консультацией к преподавателю кафедры «Технология молока, молочных продуктов и продукции общественного питания». ^
^ Данная дисциплина включает в себя изучение нескольких наук – микробиологии, физиологии питания, гигиена и санитария.. Учащиеся различных учебных заведений, избравшие профессию повара, кондитера или официанта, должны знать основы физиологии питания, микробиологии, санитарно-гигиенические требования к условиям обработки продуктов и технологии приготовления пищи. ^ — область науки физиологии живого организма. Цель изучения: - влияние пищи на организм человека, -установление потребность человека в пищевых веществах, -определение оптимальных условий переваривания и усвоения пищи в организме. Физиология питания связана с кулинарией, ставит перед ней конкретные задачи повышения питательной ценности пищи в процессе ее приготовления. Микробиология — наука, изучающая строение, свойства и жизнедеятельность микроорганизмов. Пища является благоприятной питательной средой для развития микробов, которые своим действием могут изменить свойства и качество пищи, делая ее опасной для здоровья человека. Знание основ микробиологии необходимо работникам общественного питания для правильного понимания роли микробов в развитии пищевых инфекций и отравлений, а также для осуществления мер по их предупреждению. ^ — один из важнейших разделов гигиенической науки о рациональном питании населения. Цель изучения дисциплины: -разработка научно обоснованных норм питания человека, - разработка способов кулинарной обработки, хранения, перевозки и реализации продуктов. Санитария — практическое осуществление гигиенических норм и правил. Цель изучения: -соблюдение строгого санитарного режима в процессе хранения и транспортирования пищевых продуктов, -соблюдение приготовления, реализации пищи и обслуживания потребителей. ^ Название «микробиология» происходит от трех греческих слов: mikros — малый, bios — жизнь и logos — учение. Микробиология — это одна из биологических наук, изучающая микроорганизмы, их морфологию, систематику, генетику, физиологию, распространение в природе. Микроорганизмы (микробы) — это мельчайшие живые организмы, которые находятся вокруг нас: в воздухе, воде, почве, продуктах. Микроорганизмы нельзя увидеть невооруженным глазом. К микроорганизмам относятся бактерии, дрожжи, микроскопические грибы, вирусы и другие. Они способны существовать в различных условиях. Основная часть микроорганизмов — одноклеточные, но имеются и многоклеточные. ^ Микробы были открыты голландским естествоиспытателем Антонием Левенгуком (1632—1723), сконструировавшим микроскоп, который увеличивал изображение до 160—200 раз. Через этот прибор он наблюдал мир мельчайших существ в различных средах, впоследствии описав их в своей книге «Тайна природы». Французский ученый Луи Пастер (1822—1895) впервые установил связь между микроорганизмами и процессами, происходящими в природе (брожение), доказал, что ряд болезней человека и животных возникает от болезнетворных микробов, разработал вакцины против бешенства и сибирской язвы, применение которых предупреждает возникновение этих грозных заболеваний. Немецкий бактериолог Роберт Кох (1843—1910) внес большой вклад в микробиологию, разработав методы исследования микробов и питательные среды для их выращивания. Он открыл возбудителей туберкулеза и холеры. Развитие микробиологии связано с именами выдающихся русских ученых. И.И. Мечников (1845—1916) открыл защитные свойства организма, создал учение о невосприимчивости (иммунитете) организма к заразным заболеваниям. С.Н. Виноградский (1856-1953) — основоположник учения о роли микробов в плодородии почвы. Д.И. Ивановский (1864—1920) впервые обнаружил существование ультрамалых микроорганизмов-вирусов, положил начало науке по изучению фильтрующихся вирусов — вирусологии. Академик А.А. Лебедев изобрёл электронный микроскоп. Н.Ф. Гамалея (1859— 1949) впервые установил существование паразитов микробов — бактериофагов. Вопросы для самоконтроля 1 Основное понятие «микробиология». 2 Понятие физиологии питания. 3 Понятие гигиены питания. 4 Понятие санитарии питания. 5 Микроорганизмы. Классификация. 6 История развития микробиологии. 1.1.1.1 Морфология микроорганизмов. Морфология микроорганизмов – это наука, изучающая их форму, строение, способы передвижения и размножения. Микробы, наиболее часто встречающиеся в процессе приготовления пищи, делят на бактерии, плесневые грибы, дрожжи и вирусы. Большинство микробов — одноклеточные организмы, размер которых измеряется в микрометрах - мкм (1/1000 мм) и нанометрах — нм (1/1000 мкм). Бактерии. Бактерии — одноклеточные, наиболее изученные микроорганизмы размером 0,4-10 мкм. По форме бактерии бывают шаровидные, палочковидные и извитые (рис. 1). Бактерии шаровидной формы называются кокками. В зависимости от размеров и расположения клеток встречаются микрококки (одиночные клетки), диплококки (группа из двух клеток), стрептококки (в виде цепочки клеток), стафилококки (скопления клеток в виде виноградной грозди). Размеры клеток шаровидных бактерий составляют 0,2—2,5 мкм. Палочковидные бактерии встречаются в виде одиночных палочек, а также в виде двойных и соединенных в цепочку. Разнообразием форм клеток отличаются извитые бактерии, которые имеют различные длину и толщину. К ним относятся вибрионы, спириллы, спирохеты. Длина палочковидных и извитых бактерий от 1 до 5 мкм. Размеры и форма бактерий могут изменяться в зависимости от различных факторов внешней среды. Строение бактериальной клетки. От внешней среды клетка отделена плотной оболочкой — клеточной стенкой. На долю клеточной стенки приходится от 5 до ![]() ![]() Наружный слой оболочки у многих бактерий может ослизняться, образуя защитный покров — капсулу. Основной частью клетки является цитоплазма — прозрачная , полужидкая вязкая белковая масса, пропитанная клеточным соком. Цитоплазма предохраняет клетку от механических повреждений и высыхания. В цитоплазме находятся запасные питательные вещества (зерна крахмала, капельки жира, гликоген, белок) и другие клеточные структуры. В цитоплазме находятся мембранные структуры — мезосомы. В мезосомах имеются ферменты. В цитоплазме находится ядерный аппарат бактериальной клетки, который называется нуклеоидом. Он представляет собой двойную спираль ДНК в виде замкнутого кольца. У некоторых бактерий имеются жгутики. Жгутики — это тонкие, спирально закрученные нити. С помощью жгутиков некоторые виды бактерий могут активно передвигаться. Шаровидные бактерии (кокки) неподвижны. Подвижны некоторые виды палочковидных бактерий и все извитые. Бактерии могут передвигаться с помощью ресничек. Цитоплазматическая мембрана отделяет от клеточной стенки содержимое клетки. Она полупроницаема и играет важную роль в обмене веществ между клеткой и внешней средой. В цитоплазме содержатся также рибосомы и различные включения. Рибосомы в цитоплазме представлены в виде мелких гранул. Они состоят примерно наполовину из рибонуклеиновой кислоты (РНК) и белка. РНК участвует в синтезе белка. Размножение. Бактерии размножаются бесполым путем, главным образом простым делением клетки на две части. Размножение происходит при благоприятных условиях. Характерной особенностью размножения бактерий является быстрота протекания процесса. Продолжительность размножения бактерий от 30 минут до нескольких часов. Названия микроорганизмов состоят из двух латинских слов, первое означает род, второе — вид. Некоторые палочковидные бактерии при неблагоприятных условиях образуют споры (сгущенная цитоплазма, покрытая плотной оболочкой). Споры не нуждаются в питании, не способны размножаться, но сохраняют свою жизнеспособность при высоких температурах, высушивании, замораживании в течение нескольких месяцев (палочка ботулинуса) или даже многих лет (палочка сибирской язвы). Споры погибают при стерилизации (нагревании до 120°С в течение 29 мин). В благоприятных условиях они прорастают в обычную (вегетативную) бактериальную клетку. Спорообразующие бактерии называются бациллами. Грибы. Грибы составляют большую группу организмов, которые выделены в отдельное царство Микота (Mycota). Грибы широко распространены в природе. Грибы являются эукариотами. В царство грибов входят микроскопические мицелиальные грибы (плесневые грибы). Строение. Клетки плесневых грибов имеют форму вытянутых переплетающихся нитей — гифов толщиной 1 — 15 мкм, образующих тело плесени — мицелий (грибницу), состоящий из одной или многих клеток. На поверхности мицелия развиваются плодовые тела, в которых созревают споры. Строение. Клетки микроскопических грибов имеют вытянутую форму и называются гифами. Переплетаясь, нитеобразные гифы образуют тело гриба в виде ваты, пуха и других подобных образований, которое называется грибницей, или мицелием. Мицелий состоит из двух частей: верхней плодоносящей и нижней, которая служит для прикрепления к питательной среде -субстрату — и питания гриба. Грибы видны невооруженным глазом. Клетки мицелия имеют клеточную стенку, которая обладает защитными свойствами. Клеточная стенка также определяет форму клетки. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой находятся ядра, рибосомы, митохондрии и вакуоли. Ядра регулируют процесс обмена веществ, размножение и передачу наследственных признаков. Рибосомы являются центром синтеза белков, а в митохондриях протекают энергетические процессы. Вакуоли — это полости круглой формы, заполненные клеточным соком, где откладываются запасные питательные вещества (гликоген, жир, волютин). Размножение. Микроскопические грибы размножаются в основном двумя способами: бесполым (вегетативно) и половым. При бесполом размножении формируются споры. При половом размножении сначала происходит слияние двух близлежащих клеток. Затем процесс размножения протекает у различных видов грибов по-разному. У одних образуется клетка, называемая зиготой, которая затем прорастает. У других грибов образуется плодовое тело, внутри которого развиваются сумки (аски) со спорами. Попадая в благоприятные условия, споры созревают, сумка разрывается. Споры грибов очень устойчивы к внешним воздействиям, они могут в течение нескольких лет сохранять жизнеспособность. Микроскопические грибы для своего развития требуют наличия кислорода, т. е. являются аэробами и размножаются только ![]() По строению клетки плесневых грибов отличаются от бактериальных клеток тем, что имеют одно или несколько ядер и вакуолей (полостей, заполненных клеточной жидкостью). Дрожжи Дрожжи относятся к эукариотным микроорганизмам. Они составляют большую группу одноклеточных неподвижных микроорганизмов, широко распространенных в природе. Большинство дрожжей относятся к классу грибов — аскомицетовПо форме дрожжи бывают круглые, овальные, яйцевидные и удлинённые. Размеры дрожжевых клеток от 2 до 12 мкм. Дрожжи широко распространены в природе. Они способны расщеплять (сбраживать) сахара в спирт и углекислый газ. Строение клеток. Дрожжевые клетки отделены от внешней среды клеточной стенкой. Она защищает клетку от неблагоприятных воздействий и определяет ее форму. Под клеточной стенкой находится цитоплазматическая мембрана, играющая большую роль в обмене веществ. Клетка заполнена цитоплазмой, в которой находятся ядро, митохондрии, рибосомы, вакуоли. Ядро окружено двойной мембраной. Функциями ядра являются регулирование процессов обмена веществ и других химических процессов в клетке, передача наследственных признаков. Митохондрии — это мелкие частицы различной формы. В них протекают энергетические процессы и запасается энергия. Рибосомы — мельчайшие тельца, являющиеся центром синтеза белка. Вакуоли представляют собой пузырьки, заполненные клеточным соком. Внутри вакуолей находятся запасные вещества — жиры, углеводы (гликоген), волютин. Размножение. Дрожжи при благоприятных условиях размножаются двумя способами: бесполым, или вегетативным (почкование), и половым (спорообразование). Вегетативное размножение протекает следующим образом. Сначала на исходной (материнской) клетке образуется небольшой бугорок — почка, которая по мере роста увеличивается в размерах. Одновременно с этим происходит деление ядра на две части. Одно из ядер с частью цитоплазмы и другими элементами клетки переходит в молодую (дочернюю) клетку. По мере роста дочерней клетки перетяжка, которая соединяет ее с материнской клеткой, сужается, таким образом, дочерняя клетка как бы отшнуровывается, а затем отрывается и отделяется от материнской. Этот процесс протекает за несколько часов. Спорообразование может происходить также путем слияния двух вегетативных клеток с образованием зиготы, в которой затем образуются споры, прорастающие в вегетативные клетки. Далее они размножаются почкованием. Вирусы Вирусы — это микроорганизмы очень маленьких размеров от 35 до 125 нанометров, поэтому их можно обнаружить только с помощью электронного микроскопа. Вирусы являются паразитами и не размножаются вне клеток хозяина (человек, животные, растения). Вирусы могут поражать и бактерии, такие вирусы называют бактериофагами, или просто фагами. По форме вирусы бывают округлыми, спиралевидными, а также в виде палочек и многогранников. Они имеют простое строение и различны по химическому составу. Вирусы не имеют клеточной структуры. Они устойчивы к высушиванию и к воздействию низких температур. Разрушение их происходит при нагревании до 60—80 °С. Вирусы вызывают ряд тяжелых заболеваний: оспу, корь, полиомиелит, грипп и др. Проникая в клетки хозяина, вирус размножается, вызывая их гибель. Вопросы для самоконтроля
Клетки микробов ![]() ![]() 75-85 % вода 15-25% сухие вещества (С2,О2,N2,Н2,минерал. элементы Белки, жиры, ферменты)
![]() ![]() по строению простые (протеины) сложные (протеиды) - альбумины (водорастворимые) - нуклеиновые кислоты -глобулины (растворимые в спирте) - жироподобные вещества В их состав входят только аминокислоты. Состоят из простого белка и группы небелковой природы Выполняют роль запасных веществ Входят в состав ядра, цитоплазмы, рибосом, митохондрий. 3) Углеводы – состоят из углерода, водорода и кислорода (С2+Н2+О2) ![]() ![]() ![]() Моносахариды Полисахариды (глюкоза, фруктоза, рибоза, ксилоза и др) (крахмал, целлюлоза, гликоген и др.) Дисахариды (- 2 молекулы моносахаридов) (Сахароза, мальтоза, лактоза) Углеводы поступают в клетку микробов из окружающей среды и используются клеткой как источник энергии. Углеводы входят в состав оболочки, слизистых кожи, протоплазмы, являются источником Энергии клетки, используются как строительный материал для синтеза белков клетки.
Названия ферментов происходят от корня слова, обозначающего вещество, на которое действует фермент, и реакцией, превращение которых он ускоряет, с добавлением окончания «аза». Например: вещество – сахароза, фермент – сахараза.
Витамины участвуют в различных реакциях, необходимых для обмена веществ. ![]() ![]() Водорастворимые жирорастворимые (гр.В, С,РР – никотиновая кислота (А, Д, Е, К) Н – биотин) Вопросы для самоконтроля 1. Химический состав микробной клетки. 2. Вода. 3. Классификация белков. 4. Классификация углеводов. 5. Жиры. 6. Минеральные вещества. 7. Ферменты. 8. Ростовые вещества. 9. Витамины. Классификация.
Внешняя среда – это совокупность физических, химических и биологических факторов, от которых зависят все функции обитающего в данной среде организма и процессы его жизнедеятельности. ^ К ним относятся: температура, влажность, давление, свет, лучистая энергия, характер питательной среды. Температура. Все микробы имеют максимальную, оптимальную и минимальную температуру своего развития. Оптимальная температура микроорганизмов – (25 – 35) 0С. Поэтому продукты в этих условиях быстро портятся. Минимальная температура у микробов различна. Понижение температуры замедляет или прекращает развитие микробов, но не убивает их. Поэтому при охлаждении (60С) и замораживании (от -6 до -20) 0С продукты хорошо сохраняются, но при оттаивании и обработке их микробы вновь начинают свою деятельность. Максимальная температура (45 – 50) 0С также приостанавливает развитие микробов. Дальнейшее повышение температуры ведёт к гибели клеток. Применяется при консервировании продуктов с целью уничтожения микроорганизмов, вызывающих порчу. На губительном действии высоких температур на микробы основана пастеризация и стерилизация. Пастеризация – это способ уничтожения микроорганизмов в жидкостях или пищевых продуктах однократным нагреванием до температуры ниже 100 0С. (чаще всего до 60 – 70 0С.) с выдержкой 15 – 30 мин. Пастеризация применяется для консервирования молока и др. продуктов). Стерилизация – осуществляется под действием высоких температур, нагретым паром под давлением в автоклавах при температуре (110 – 120) 0С. или горячим воздухом в сушильном шкафу при температуре (150 – 160) 0С. При стерилизации происходит полное освобождение продуктов от микроорганизмов и спор в результате их гибели. В зависимости от температуры роста микробы делят на:
Влажность. Содержание влаги (влажность) среды увеличивает количество растворимых питательных веществ, способствует питанию и развитию микробов. Поэтому продукты, содержащие большое количество влаги (молоко, мясо, рыба, овощи, плоды) быстро портятся. ^ Ультрафиолетовые (УФ) лучи обладают бактерицидным действием, т.е. убивают клетки микроорганизмов на поверхности в течение нескольких минут. Рентгеновские и инфракрасные лучи подавляют развитие микроорганизмов при более сильных дозах облучения. Их энергия превращается в теплоту, которая убивает микроорганизмы. В результате воздействия радиоактивного излучения в клетке возникают нарушения обмена веществ, разрушаются ферменты, изменяются внутриклеточные структуры. Используется для дезинфекции воды, воздуха, помещений. Давление. Некоторые микроорганизмы могут существовать при повышенном давлении, но многие из них погибают. ^ Микробы живут в среде с небольшой концентрацией растворимых веществ. При повышении концентрации соли (до 10 – 20%) и сахара (до 60 – 70)% микробы полностью прекращают своё развитие, из-за обезвоживания клеток. Используется при посоле рыбы, мяса, а сахара – при приготовлении варенья, джема, повидла. ^ Микробы развиваются в нейтральной среде (рН=7) или слабощелочной (рН=8), а плесени и дрожжи – в слабокислой среде (рН=3 - 6) Используется при квашении (с помощью образующейся молочной кислоты) и мариновании ( с помощью добавляемой уксусной кислоты). ^ Химические соединения губительно действуют на микробы и используются для их уничтожения. Они называются антисептиками или дезинфицирующими веществами. Так, хлорную известь в ОП применяют для дезинфекции рук, посуды и оборудования (0,2%), сорбиновую кислоту – для сохранения соков. Наличие бензойной кислоты в клюкве, бруснике предохраняет их от порчи. ^ Микробы в процессе жизнедеятельности могут влиять друг на друга, способствуя развитию или угнетению. Многие бактерии, плесневые грибы выделяют в окружающую среду вещества – антибиотики, губительно действующие на развитие других микробов, оказывают бактерицидное действие. Пенициллин, стрептомицин, грамицидин, биомицин – антибиотики, широко применяемые в медицине для лечения пневмонии, туберкулёза. Другими веществами, близкими к антибиотиками по характеру действия на микробы, являются фитонциды. Эти вещества, выделяемые многими растениями (луком, чесноком, хреном, цитрусовыми и др.), убивают болезнетворные микробы дизентерии, гнилостную палочку и др. Вопросы для самоконтроля 1. Физические факторы. 2. Химические факторы. 3. Биологические факторы. 4 Определение внешней среды. |