Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Маслянокислое брожение




Материалы и оборудование

Свежее молоко, колбы на 100 мл, цилиндры на 100 мл, пипетки на 5 и 10 мл; 0,1 н. раствор NaOH, фенолфталеин, треножники с сеткой, микроскопы и все необходимое для приготовления препаратов, воронки, фильтры, 10%-ный раствор AgNO3, 13%-ный раствор NH4OH, H2SO4 (плотность 1,84); 0,2%-ный спиртовой раствор тиофена, 5%-ный раствор КМnО4, метиленовый синий.

 

Вводные пояснения. Возбудители маслянокислого брожения — строгие анаэробы, подвижные палочки с клостридиальным или плектридиальным типом спорообразования.

По преобладанию тех или иных конечных продуктов маслянокислое брожение подразделяют на истинно маслянокислое брожение (брожение глюкозы, крахмала), ацетонобутиловое брожение, брожение пектиновых веществ.

Маслянокислые бактерии широко распространены в почве (как правило, содержатся в 90% почвенных образцов), навозе, загрязненных водоемах, в разлагающихся растительных остатках, молоке, на поверхности растений и т. д.

Процесс маслянокислого брожения протекает по схеме:

 

6Н12О6 = ЗСН3СН2СH2СООН + 2СН3СООН + 8СО2 + 8Н2

Глюкоза Масляная Уксусная Диоксид Водород

кислота кислота углерода

 

Кроме масляной, в процессе брожения в заметных количествах образуется уксусная кислота, а при подкислении среды (до рН 5,5) — значительные количества бутилового спирта и ацетона.

Энергетическим материалом для маслянокислых бактерий служит крахмал, водорастворимые углеводы (декстрины, ди-, моносахариды), органические кислоты (молочная, пировиноградная) и спирты (маннит, глицерин). В качестве источника азота бактерии используют самые различные азотистые соединения: пептон, аминокислоты, аммиачные соли, а некоторые — даже атмосферным азот.

Характерная особенность маслянокислых бактерий — способность накапливать в клетках гранулезу перед образованием спор.

 

Постановка опыта. Для изучения маслянокислого брожения можно воспользоваться средой МПБ с добавлением 3—5% глюкозы. Чтобы в этой среде развивались преимущественно маслянокислые бактерии, следует создать, в нем строго анаэробные условия и после заражения почвой нагреть до кипения. При нагревании споры маслянокислых бактерий остаются жизнеспособными, а неспорообразуюшие бактерии погибают.

В колбу Вюрца объемом 250—500 мл наливают 30—50 мл питательной среды, вносят примерно 0,5 г почвы и ¼ чайной ложки мела для нейтрализации, образующейся в процессе брожения масляной кислоты. На асбестовой сетке колбу нагревают до кипения, не закрывая пробкой. Сняв с огня, колбу охлаждают под струей водопроводной воды, закрывают сверху каучуковой пробкой, а на боковой тубус надевают каучуковую трубку с винтовым зажимом.

Присоединив колбу через каучуковую трубку к насосу (водоструйному или, лучше, масляному насосу Камовского), открывают винтовой зажим и выкачивают из колбы воздух до появления в среде пузырьков. Затем каучуковую трубку зажимают винтовым зажимом и колбу ставят в термостат при 30—35 °C.

Маслянокислое брожение крахмала также исследуют на среде с картофелем. Сырой неочищенный картофель нарезают мелкими кубиками, заполняют ими 1/3 высокой пробирки, добавляют немного мела, заливают водопроводной водой на 2/3 и помещают на водяную баню при 80 ºС на 10 мин для пастеризации. В среду не вносят ни почвы, ни маслянокислых бактерий, так как на кожуре картофеля всегда есть их споры.

Элективные условия создают:

· наличием крахмала — источника углерода, используемого только микроорганизмами, содержащими фермент амилазу;

· пастеризацией;

· анаэробиозом (высокий столбик жидкости в пробирке и выделение в процессе брожения СО2 и Н2, вытесняющих воздух).

Через 2—3 дня картофель всплывает вследствие бурно идущего газообразования. По окончании брожения культуральную жидкость используют для исследования морфологии маслянокислых бактерий и качественного определения продуктов брожения.

 

Микроскопирование маслянокислых бактерий. Питательную среду из колбы Вюрца или пробирки с картофелем берут пипеткой, закрыв указательным пальцем верхний конец и погрузив ее кончик в средний слой сброженной жидкости. Слегка приподняв палец, набирают в пипетку жидкость, снова зажимают пальцем верхний конец пипетки и, вынув ее из колбы, наносят каплю на предметное стекло. К накопительной культуре добавляют каплю раствора Люголя и накрывают покровным стеклом, на которое наносят каплю кедрового масла.

При микроскопировании препарата обнаруживаются клетки Clostridium (от лат. close — закрыть, clostrum — замок, tridium — надолго, долгоживущие, поскольку имеют спору в жизненном цикле) butyricum (от греч. butyrum — масло), С. butylicum, С. pasteurianum (см. рис. 4, ж) и других бактерий, имеющих подобную форму. В клетках можно заметить овальные тельца, сильно преломляющие свет. Это споры. В тех местах клетки, где содержится гранулеза, возникает сине-фиолетовое окрашивание. Зарисовывают только окрашенные клетки, явно относящиеся к группе маслянокислых бактерий. Особенно хороший материал для наблюдений получается при постановке опыта на картофеле.

 

Качественные реакции на масляную кислоту. Получение маслянокислого железа (реакция с FeCl3). Нейтральные растворы маслянокислых солей при нагревании с FeCI3, приобретают коричневое окрашивание вследствие образования маслянокислого железа.

В пробирку наливают 3—5 мл сброженной жидкости, добавляют 1—2 мл 5%-ного хлорида железа и нагревают на пламени. Реакция идет по уравнению:

 

ЗСа(СН3СН2СН2СОО)2 + 2FeCl3 =

2Fe(CH3CH2CH2COO)3 + 3CaCl2

 

Раствор маслянокислого железа в отраженном свете имеет буровато-коричневый цвет, а в проходящем свете — кроваво-красный.

Получение масляноэтилового эфира (ананасовой эссенции). К 3—5 мл культуральной жидкости впробирке прибавляют 0,5 мл 96%-ного этилового спирта и 1-2 мл концентрированной серной кислоты. При взбалтывании и нагревании появляется характерный запах эфира (запах ананаса).

Реакция протекает по уравнению:

 

Са(СН3СН2СН2СОО)2 + 2СН3СН2ОН =

2СН3СН2СН2СООСН2СН3+ Са(ОН)2

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 3214; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.