Способ определения влагоустойчивости микроорганизмов Советский патент 1987 года по МПК C12Q1/00 

11

Изобретение относится к микробиологической, медицинской и пищевой промышленности и может быть использовано при определении влагоустойчи- вости микроорганизмов,

Цель изобретения - повьшение точности и уменьшение трудоемкости при определении влагоустойчивости микроорганизмов.

Способ осуществляют следующим образом,

Обезвоживание биомассы проводят в слое постоянной толщины путем бесконтактного массообмена при 1-4 с в течение времени, определяемого по зависимости убыли влаги во времени, а влагоустойчивость определяют по зависимости выживаемости микроорганизмов от влажности, называемой ксерограм- мой.

Обезвоживание биомассы в слое постоянной толщины обусловлено необходимостью равномерного высушивания исследуемого объема биомассы, так как неравномерность удаления влаги влечет за собой снижение точности определения влияния влажности на жизнеспособность микроорганизмов.

Для бесконтактного удаления влаги из образца биомассы применяют сорбент, например, цеолит, который размещают над слоем исследуемой жидкости без непосредственного соприкосно вения со слоем, I

Температурные условия осуществления способа выбраны на основании того, что в процессе обезвоживания необходимо затормозить обменные реакции между клеткой и средой, которые могут повлиять на конечный результат опре- деле1шя влагоустойчивости микроорганизмов, снизить точность, К числу таких реакций относят, например, окисление при дыхании клеток. При этом снижение температуры до , вызывая образование кристаллов льда, может отрицательно сказаться на жизнеспособности микроорганизмов и, таким образом, также снизить точность определения зависимости вьшиваемости от влажности биомассы. Наиболее благоприятными условиями хранения микроорганизмов является температура, поддерживаемая в холодильной камере бытового холодильника, не превьш1ающая А С,

Время обезвоживания образца зависит от целого ряда факторов; соотно62

шения объемов биомассы и сорбента, размеров емкости, природы биомассы и поглощающей способности сорбента, В связи с этим необходимым условием

осуществления способа является обезвоживание образца в течение времени, определяемого ио графической зависимости влажности от времени выдержки, т,е,.для .того, чтобы обезводить образец до заданной величины влажности, нужно предварительно экспериментально установить время обезвоживания, в течение которого влажность образца достигает требуемой величины,

Для определения влагоустойчивости осуществляют микробиологический анализ исходной биомассы и подвергнутой обезвоживанию по общепринятой мето- дике путем высейа на твердую питательную среду. Затем влагоустойчивость определяют по соотношению

В |--100%,

0

где Т - количество микроорганизмов (титр) в исходной биомассе, г/мл; Т - количество микроорганизмов

в биомассе заданной влаж- ности.

Графическая интерпретация зависимости выживаемости микроорганизмов от влажности- (ксерограмма). характе- , ризует их влагоустойчивость во всем

диапазоне изменения влажности биомассы.

На фиг,1 изображена кривая, описывающая изменение влажности образца биомассы молочнокислых бактерий

во времени: (культура 11ЙБ); на фиг,2 - то же, культура АМС; на фиг,3 - кривые, характеризующие влагоустойчивость культур ПМБ и АМС (ксерограммы),

Способ поясняется конкретными примерами его выполнения.

Пример 1, Определение влагоустойчивости культуры молочнокислых бактерий,

Начальную влажность биомассы опрееляют стандартным методом высушива- ия в сушильном шкафу при 105 С путем доведения пр обы до постоянного веса. Значение начальной влажности

96,8%,

Биомассу заливают в предварительно простерилизованные и взвешенные емкости по 1 мл в каждую, В качестве сорбента используют гранулированный

313

цеолит NaX, поглощательная способность которого 25 г/100 г.

Все образцы помещают в холодильник при 4°С. После 1,5ч выдержки извлекают первую пробу, а затем с определенными интервалами все остальные. Емкость с образцом взвешивают и определяют влажность каждого образца по соотношению

W,(P,-P) - (Р,-

Р, - Р

100%,

W|| и Wj, - начальная и конечная

влажность биомассы; Р - вес емкости; Р, и Р - вес емкости с биомассой до и после обезвоживания.

Для сокращения длительности определения микробиологическому анализу подвергают непосредственно те образ- Щ;, которые используют для установления зависимости влияния времени выдержки на влажность биомассы. Микробиологический анализ производят стандартным методом.

Результаты представлены в табл.1.

В данном примере микробиологическому анализу подвергают все образцы, используемые для установления зависимости влажности от времени выдержки. Однако, в соответствии с формулой изобретения выживаемость можно определять только у образцов, влажность которых задают по графику. Так влажность 80% достигается через 2 ч 20 мин; 60% - 4,5 ч; 40% - 7 ч; 30% - 9 ч и т.д. Вынимая образу через указанные промежутки времени и уточняя их фактическую влажность, производят микробиологический анализ содержимого емкостей, после чего строят графическую зависимость выживаемости клеток от влажности (ксеро- грамму), изображенную на фиг.З. Пользуясь фиг.Э, можно определить влаго- устойчивость культуры ПМБ при любой влажности.

Пример 2. Определение влаго- устойчивости культуры АМС.

Начальная влажность биомассы АМС составляет 95,6%. Образ1ц 1 биомассы заливают в те же 10 -емкостей, которы использовались при определении влаго устойчивости культуры ПМБ (пример 1) В качестве сорбента также применяют

5

5

70264

цеолит марки NaX с поглощающей способностью 25 г/100 г.

Вьщержку образцов производят в холодильнике. Результаты измерения 5 влажности образцов, вынимаемых последовательно через заданные промежутки времени из холодильника и взвешиваемых на аналитических весах,приведены в табл. 2. 0

По данным табл. 2 построен график на фиг.2 (зависимость влажности культуры АМС от времени). Затем по гра-. фику фиг.2 задают влажность образцов, вернее, соответствующее определенным . заданным значениям влажности время выдержки образцов, для которой целесообразно определять выживаемость культуры АМС.

Ставят всего 6 проб, которые последовательно подвергают микробиологическому анализу через следуюшле промежутки времени: 1 - 2 ч; 2-4 ч; 3-7ч; 4-9ч; 5- 1 чи6-15ч..

Параллельно с определением выяси- заемости путем предварительного взвешивания проверяют фактическую влажность каждого образца.

На основании полученных данных строят графическую зависимость выживаемости культуры АМС от влажности, На график наносят также значения выживаемости, полученные в процессе построения промежуточного графика зави- 5 симости влажности образцов от времени выдержки.

Таким образом, по графической за- висимости фиг.З можно определять влагоустойчивость культур ПМБ (а) и АМС (.5) во всем исследованном диапа- зоне изменения влажности.

По сравнению с известным предла- гаемьш способ имеет следующие преимущества; повьшшется точность определения влагоустойчивости микроорганизмов, так как в процессе осуществления способа полностью исключается отрицательное влияние на жизнеспособность микроорганизмов физико-химических свойств сорбента, включаявозможную иммобилизацию клеток микроорганизмов сорбентом за счет, их проникновения в поры и капилляры по- следнего, повьш1ается точность опыта, так как исключается влияние возможных ошибок при определении массоем- кости биомассы, которая рассчитывается путем графического дифференхщро0

0

5

0

513

вания изотерм сорбции, снижается трудоемкость определения, так как исчезает необходимость снятия изотерм сорбции биомассы и вычисления Значений средней изотермической маесоемкости во всем исследованном диапазоне влаго содержаний..

Формула изобретения

Способ определения влагоустойчи- вости микроорганизмов путем сорбции влаги сорбентом и установления начального и конечного значения влажности .

Влажность,

W, %90,0 77,0 61,0 57,0 47,0 42,0 38,0 22,0 18,0 7,

Выживаемость, В, %

93,7 85,4 64,7 71,3 58,0 50,2 37,3 23,8 11,8 6,

Влажность,% 82 76 70,0 59,2 51,0 45,0 35 29 21 10

во

60 0 20

7 Z 3 5 6 7 8 9 70 П П 13 7,2.

фиг.1

70266

биомассы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости, для установления конечного значения влажности

5 измеряют текущее значение влажности с последующим установлением соответствующего ему времени выдержки, при этом обезвоживание биомассы осуществляют путем бесконтактного массообме на при температуре , а определение влагоустойчивости микроорганизмов ведут по графику зависимости выживаемости микроорганизмов от конечного значения влажности биомассы.

Таблица 1

Таблица 2

5 6

789 фиг. 2

Ю // 72 /J t,t

Изобретение относится к микробиологической, медицинской и пищевой промышленности и может быть использовано при определении влагоустойчивос- ти микроорганизмов. Целью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкости. Для определения влагоустойчивости микроорганизмов; устанавливают конечное значение влажности путем измерения текущего значения влажности и устанавливают соответствующее ему время выдержки. Обезвоживание биомассы осуществляют бес- контактньм массообменом при температуре 1-4°С, а определение влагоустойчивости микроорганизмов ведут по графику зависимости выживаемости микроорганизмов от конечного значения влажности, 3 ил., 2-табл. СЛ С со о 1C СП)

П 90 80 70 60 50 40

JO 20 10

-А

W 20 30 0

Редактор И.Сегляник

Составитель Н.Абрамова

Техред М.Ходанич Корректор л.Патай

Заказ 2394/23Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, .4

5Q 60

сриг.з

70

80 90 , %