Микробиология продуктов животноводства (практическое руководство)

МИКРОБИОЛОГИЯ 
ПРОДУКТОВ ЖИВОТНОВОДСТВА

(ПРАКТИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО)

Москва
ИНФРА-М
2024

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

О.Д. СИДОРЕНКО

УДК 579(075.8)
ББК 28.4я73
 
С34

Сидоренко О.Д. 
Микробиология продуктов животноводства (практическое руководство) : учебное пособие / О.Д. Сидоренко. — Москва : ИНФРА-М, 
2024. — 172 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс]. — (Высшее 
образование). — DOI 10.12737/10662.
ISBN 978-5-16-019239-0 (print)
ISBN 978-5-16-101725-8 (online)
Учебное пособие является руководством к лабораторно-практическим занятиям по биоконверсии вторичных продуктов АПК и перерабатывающих производств. В нем изложены правила работы в микробиологической лаборатории, 
методы микроскопии, приведен состав наиболее широко распространенных 
диагностических питательных сред, необходимых для определения состава 
микроорганизмов.  Впервые приведены методическеские подходы к изучению 
вторичных продуктов сельского хозяйства или отходов, их биоконверсии и получению  метаболитов микроорганизмов и целевых продуктов, востребуемых в 
других производствах. Это переработанный и дополненный материал  «Лабораторного практикума по микробиологии» (Сидоренко, 1999) для студентов по 
специализации «Технология переработки продуктов животноводства».
В книге приводится набор некоторых современных инструментов и приборов, необходимых для более точных микробиологических исследований, и рекомендации по их использованию.
УДК 579(075.8)
ББК 28.4я73

Р е ц е н з е н т ы: 
Е.П. Пахненко, д-р биол. наук, профессор МГУ им. М.В. Ломоносова;
Е.Г. Борисенко, д-р техн. наук, профессор ФГБОУ ВПО «МГУПП»

С34

© Сидоренко О.Д., 2015
ISBN 978-5-16-019239-0 (print)
ISBN 978-5-16-101725-8 (online)

Оригинал-макет подготовлен в НИЦ ИНФРА-М
Подписано в печать 26.09.2023. 
Формат 6090/16. Бумага цифровая. Гарнитура Newton. 
Усл. печ. л. 10,75. ППТ12. Заказ № 00000

ТК 470950-2099076-250415
ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М»
127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1
Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29
E-mail: books@infra-m.ru        http://www.infra-m.ru

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1

Материалы, отмеченные знаком 
, 
доступны в электронно-библиотечной системе Znanium

Отпечатано в типографии ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М»
127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1
Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29

Предисловие

Ресурсосбережение — одно из важнейших направлений в струк
турной перестройке методов ведения сельскохозяйственного производства. Государственной программой развития отечественного сельского хозяйства на 2013–2020 гг. предусмотрена глубокая техническая и технологическая модернизация, позволяющая снизить 
затраты ресурсов и повысить качество продукции. Животноводство 
продолжает оставаться одной из ведущих отраслей сельского хозяйства по потреблению энергии вследствие особенностей технологий производства.

В России удельные затраты энергоресурсов на производство про
дукции животноводства в 2,5–3,5 раза выше, чем во многих странах 
Европы. В соответствии с энергетической стратегией сельского хозяйства РФ на период до 2020 г. потребление энергоресурсов на производство продукции животноводства возрастет до 9 млн т условного 
топлива, в том числе электрической энергии до 22 млрд кВч. При 
этом планируется сократить удельное потребление энергоресурсов 
за счет использования инновационных технологий, что, в свою очередь, будет способствовать повышению эффективности производства продукции животноводства.

Одной из перспективных энерготехнологий в животноводстве 

является использование биоэнергетики, основанной на переработке 
отходов АПК (навоза, помета и т.д.). При этом только в органических 
отходах по птицепрому за год, достигающих 20 млн т, содержится 
до 60 трлн кДж энергии, или 15 млрд кВт-ч. Следовательно, органические отходы могут стать важным дополнительным источником 
энергетического сырья для производства тепловой и электрической 
энергии. Давно назрела необходимость создавать высокорентабельные энергетические технологии по переработке органических 
отходов АПК и пищевых производств при небольшом объеме капитальных вложений.

В основе биотехнологий переработки отходов и вторичных про
дуктов лежит микробная трансформация органических соединений. 
Биоконверсия последних базируется, прежде всего, на использовании макро- и микроорганизмов как продуцентов множества разнообразных полезных веществ, так и пурификаторов в системах оборотного водоснабжения.

Перед сельским хозяйством ставится задача не только использо
вания рациональных технологий переработки отходов, но и их вто

ричного эффективного использования. Прежде всего, это касается 
вторичных продуктов, которые могут быть превращены методами 
биотехнологий в ценное сырье для получения кормов, горючих материалов, удобрений и сырья для химической и микробиологической 
промышленности. Такой подход впервые демонстрируется в настоящем руководстве. Генная инженерия, в свою очередь, позволяет 
использовать генетически модифицированные формы микроорганизмов, способных к деструкции ксенобиотиков и других трудно 
разлагаемых поллютантов. Для микроорганизмов, с их многообразием биохимических функций, типами связей и взаимоотношений, 
первоочередное значение имеет питание. Трофическая структура 
микробного сообщества отходов или вторичных продуктов строится, 
прежде всего, на катализируемых ими химических реакциях, что обусловливает тесное взаимодействие микроорганизмов с окружающей 
средой и между собой.

Задача технолога состоит в том, чтобы среди множества биотехно
логий выбрать наиболее соответствующую цели мероприятий по защите окружающей среды. Практическое использование живых 
систем для улучшения среды обитания человека требует хорошо подготовленных кадров в области биоконверсии отходов сельского хозяйства. Специалисты должны знать основные биоконверсионные 
процессы в отходах, понимать, что происходит внутри этого «черного 
ящика», каковы особенности взаимодействия функциональных группировок организмов друг с другом в динамике, преимущества и недостатки технологий; всегда иметь в запасе альтернативные системы 
решения проблем переработки, хранения или удаления отходов.

Главная цель данного пособия — сформировать научное мировоз
зрение специалиста о многообразии микробного мира и глобальной 
роли микроорганизмов в жизни планеты и практической деятельности человека. Пособие знакомит с основными методами микроскопирования, культивирования микроорганизмов на плотных 
и жидких питательных средах, определения их количества в пищевых 
продуктах и вторичных продуктах агропромышленного комплекса 
и перерабатывающих производств. В лабораторном руководстве приведены сведения о микробиологическом контроле этих продуктов. 
Приложения содержат важную информацию об основных микробиологических красителях, способах их приготовления, типах питательных сред и их компонентах для активного роста микроорганизмов.

Настоящее руководство предназначено для студентов-технологов; 

составлено в соответствии с учебным планом и примерной учебной 

программой, утвержденными УМО высших учебных заведений РФ. 
Рекомендовано руководство в качестве дополнения к лекционным 
курсам по микробиологии для студентов сельскохозяйственных 
и технологических вузов. Для того чтобы ориентироваться в проблемах микробной переработки вторичных продуктов и отходов 
АПК, необходимо понимать потенциальные возможности бактерий. 
Эти вопросы обсуждаются в учебнике «Биоконверсия вторичных 
продуктов агропромышленного комплекса» (Сидоренко О.Д. Изд. 
РГАУ-МСХА, 2013. 296 с.), в котором обобщены основные данные, 
характеризующие современное состояние дисциплины. Руководство 
ставит целью не только служить источником соответствующей информации, но и готовить студентов к самостоятельным исследованиям, воспитывать в них творческий подход при разрешении многочисленных экологических и экономических проблем и критически 
осмысливать имеющиеся практические результаты и теоретические 
представления.

В настоящее время накоплен огромный фактический материал, 

сформулировано большое количество положений, относящихся 
к различным проблемам биоконверсии отходов, предложены многочисленные термины. Возникла трудная задача — отобрать наиболее существенное и так распределить материал, чтобы это 
не только помогло его усвоению, но, что не менее существенно, способствовало его осмыслению. Автор выражает надежду, что второе 
переработанное и дополненное издание будет полезно для студентов 
технологического профиля и специалистов АПК и перерабатывающих производств. Глубокая признательность Л.П. Вавиловой 
за поддержку, А. Харьковой и Т. Робковой за техническую помощь 
при подготовке рукописи к изданию.

введеНие

Микробиология — одна из фундаментальных наук, наука о жизни 

микроскопических существ.

Главная цель данного пособия — сформировать научное мировоз
зрение специалиста о многообразии микробного мира и глобальной 
роли микроорганизмов в жизни планеты и практической деятельности человека. Пособие знакомит с основными методами микроскопирования, посевов микроорганизмов, их культивирования 
на плотных и жидких питательных средах, определения их количества в пробах пищевых продуктов и объектах окружающей среды. 
Кроме того, в руководстве представлены сведение о современных 
способах стерилизации и подготовки лабораторной посуды и оборудования.

Лабораторное руководство состоит из общего и специального раз
делов.

В первом разделе изложены современные представления об орга
низации бактериологической лаборатории: ее оборудовании и приборах, технике безопасности и правилах работы с различными объектами, методах стерилизации. Особое внимание уделено правилам 
работы с культурами микроорганизмов, методами приготовления 
питательных сред, технике микроскопирования.

В разделе специальной микробиологии приведены методы, по
зволяющие оценить качественный и количественный состав микрофлоры пищевых продуктов различных групп для оценки их безопасности в соответствии с существующими требованиями нормативной документации. В этой части пособия приводятся также 
микробиологические критерии безопасности пищевых продуктов, 
методики микробиологического исследования сырья, полуфабрикатов и готовой продукции в соответствии с требованиями нормативной документации и методикой изучения качественного состава 
микрофлоры различных пищевых продуктов.

Во второй части лабораторного руководства также представлены 

сведения о микробиологическом контроле различных объектов окружающей среды, в том числе и о контроле продуктов питания.

Приложения содержат важную информацию об основных микро
биологических красителях, способах их приготовления; о типах питательных сред и их компонентах для микроорганизмов разных 
видов.

Цель настоящего учебного пособия — содействовать самостоя
тельной работе студентов по усвоению учебного материала, приобретению практических навыков микробиологических исследований. 
Оно может быть рекомендовано в качестве дополнения к лекционным курсам и учебно-методическим пособиям по микробиологии 
для студентов сельскохозяйственных вузов.

оБЩАЯ ЧАсТЬ

1. МикроБиологиЧескАЯ лАБорАТориЯ 

и МеТоды рАБоТы

1.1. оргАНизАциЯ лАБорАТории

Бактериологическая лаборатория оснащена специальным обору
дованием и укомплектована штатом подготовленных специалистов. 
В зависимости от назначения (учебная, производственная, научноисследовательская) баклаборатория решает круг вопросов.

Производственные баклаборатории подразделяют на клинико
диагностические (медицинские и ветеринарные), санитарно-эпидемиологические, гигиенические, ведомственные (при мясокомбинатах, молочных, хлебных и пивоваренных заводах, водонасосных 
станциях, станциях защиты растений), лабораторий по контролю 
за изготовлением бакпрепаратов, сертификационные лаборатории 
и т.д.

Ведомственные баклаборатории осуществляют контроль выпус
каемой продукции на бактериальную загрязненность, разработку мер 
обеззараживания пищевых продуктов, воды и кормовых средств 
от болезнетворных микробов и т.д.

Оборудование и режим работы баклаборатории совершенно раз
личны. Однако общность методов, используемых для изучения микроорганизмов, предъявляет некоторые общие требования к организации бактериологических лабораторий и правилам работы в них.

П о м е щ е н и е  л а б о р а т о р и и  должно иметь комнаты для про
ведения микроскопических работ и стерилизации, моечную и термостатную комнаты. Все помещения должны быть сухими, светлыми, с хорошей вентиляцией, иметь подвод газа, горячей и холодной воды и устройства для ее отведения. Естественная 
освещенность рабочего помещения должна соответствовать световому коэффициенту 1 : 5. Стены комнаты для основной микробиологической работы должны быть окрашены масляной краской 
светлых тонов. Полы покрывают линолеумом или легко моющимися 
плитами. Высота столов должна быть не более 0,7 м; поверхность 
столов покрывают пластиком или линолеумом. Табуреты, как правило, винтовые.

Для уничтожения микроорганизмов в воздухе и на различных по
верхностях помещения лаборатории применяют дезинфицирующие 
средства: 2–3%-й раствор натрия бикарбоната (соды), 3–5%-й раствор фенола или лизола (препарат фенола с добавлением зеленого 
мыла), 0,5–3%-й раствор хлорамина, 0,3–0,4%-й раствор четвертичных аммонийных соединений. После работы с мицелиальными 
грибами, для уничтожении микроорганизмов в воздухе и на поверхностях помещение подвергают специальной обработке — облучению 
переносными бактерицидными лампами (БУФ-15 или БУФ-30) 
и др.) в течение от 30 мин до нескольких часов.

Работы с чистыми культурами, зараженными объектами проводят 

в специально изолированном помещении — боксе (3×5 м2). Бокс 
оборудован предбоксником, что исключает резкую циркуляцию воздуха и занесение микроорганизмов извне. В самом боксе устанавливают стол, стулья, газовые горелки, укрепляют бактерицидную 
лампу. Помещение бокса периодически моют и дезинфицируют, 
а перед работой в течение 30–60 мин облучают бактерицидными 
лампами, помещаемыми на высоте 2 м от пола.

Биохимическую лабораторию оборудуют химическими столами, 

вытяжными шкафами, необходимыми приборами, шкафами с посудой и химическими реактивами (хранение реактивов должно соответствовать ГОСТу).

В  п р е п а р а т о р с к о й  устанавливают рабочие столы, шкафы 

с инструментами, стерильной посудой с реактивами, центрифуги, 
холодильники для хранения препаратов и чистых культур, термостаты. В стерилизационной комнате помещают автоклавы для стерилизации питательных сред и посуды, отдельный автоклав для термической обработки использованной лабораторной посуды (колбы, 
пробирки, пипетки), кипятильники, сушильные шкафы, стерилизаторы инструментов. Моечную оборудуют удобными раковинами 
(или ваннами) с подводкой горячей и холодной воды, стеллажами 
для сушки посуды, газовыми или электрическими плитами и посудой для варки питательных сред, весами и дистилляторами воды. 
На специальных фундаментах устанавливают ротационные качалки 
или крепят их к металлическим рамам.

В  у ч е б н о й  л а б о р а т о р и и  за каждым студентом закрепляют 

постоянное рабочее место и приборы. На лабораторном столе устанавливают микроскоп, газовую горелку, набор наиболее часто применяемых красителей, бактериологические петли и иглы, скальпели, 
штатив для пробирок, градуированные и пастеровские пипетки, стеклянные шпатели, предметные и покровные стекла, ванночку для 

окраски препаратов с металлическим или стеклянным мостиком, 
емкость с водой, дезинфицирующую жидкость, фильтровальную бумагу (полоски), карандаш по стеклу, иммерсионное масло и др.

Стол бактериолога должен быть всегда чистым, а необходимые 

для работы предметы аккуратно разложены на столе или в ящике 
стола. На столе не должно быть ничего лишнего, постороннего, загромождающего стол и мешающего работе.

1.2. ПрАвилА рАБоТы  

в БАкТериологиЧеской лАБорАТории

Общие правила. В лаборатории строго соблюдают ряд предосто
рожностей и поддерживают определенный режим. Работают в белых 
чистых халатах, шапочках или косынках. Пробирки и колбы с культурами микроорганизмов должны иметь четкие надписи чернилами 
по стеклу, емкости с реактивами и растворами — этикетки. Используемый спирт с эфиром (1 : 1) нельзя хранить вблизи горелки. При 
воспламенении ватных пробок на них не дуют, а вводят в пробирки, 
колбы или накрывают сверху полотенцем.

До и после работы тщательно моют и дезинфицируют поверх
ность стола, на котором проводится исследование микроорганизмов. 
Бактериальная масса не должна загрязнять руки, стол и окружающие 
предметы. Пролившуюся бактериальную взвесь обезвреживают, используя дезинфицирующие средства. Петли, пинцеты, скальпель, 
иглы прожигают в пламени горелки и ставят в специальный штатив. 
Посуду, загрязненную микроорганизмами, немедленно стерилизуют 
кипячением или автоклавированием, чтобы убить живые клетки, 
и только после этого ее можно мыть в резиновых перчатках.

Поверхность плотных сред с бактериями заливают дезинфициру
ющим раствором. Через сутки среды можно выбрасывать и мыть 
посуду. Использованные пипетки помещают в 3%-й раствор хлорамина, после чего моют и стерилизуют. Предметные и покровные 
стекла после работы помещают в дезинфицирующий раствор, затем 
тщательно моют в проточной воде.

При работе с бактерицидными лампами пользуются темными оч
ками. Нельзя смотреть на свет лампы незащищенными глазами, так 
как это может привести к потере зрения. Строгого соблюдения 
правил предосторожности требует обращение с аппаратами, работающими под давлением, напряжением и при высокой температуре. 
Категорически запрещается выносить бактериальные культуры 
за пределы лаборатории.