Мікробіологія та санітарія харчових продуктів

Швидкість розвитку бактерій в маслі, виробленому потоковим методом, значно нижче, ніж в маслі, отриманому методом збиття. Мікроорганізми можуть розвиватися лише в плазмі масла, яка є водним розчином білкових речовин, молочного цукру і солей. Плазма знаходиться в маслі у вигляді крапельок різного розміру. Масло, вироблене потоковим способом, характеризується високим ступенем дисперсності плазми, у зв'язку з чим розвиток мікроорганізмів в ньому затруднений.

Найбільш поширеним пороком вершкового масла є його пліснявіння, особливо при зберіганні в умовах підвищеної вологості повітря. Цвіль розвивається головним чином на поверхні масла у вигляді плям різного забарвлення. Іноді масло пліснявіє усередині блоку, якщо в ньому є порожнечі, що утворюються при нещільному набиванні масла. Пліснявіння частіше викликають Oidium lactis, види роду Penicillium, рідше гриби з родів Aspergillus, Alternaria, Cladosporium. Кладоспоріум (Cladosporium) частіше за інших розвивається усередині масла (у вигляді чорних крапок) за наявності навіть дуже малих порожнеч, оскільки цей гриб здатний рости при обмеженому вмісті в середовищі кисню.

Цвіль, багато видів якої розщеплюють молочний білок і жир, викликає глибокі зміни, що виявляються в осалюванні і згіркненні, розвитку в маслі гнильного або інших неприємних запахів і присмаків.

Під впливом мікробних ферментів (ліпаз) жир розщеплюється на гліцерин і жирні кислоти. Деякі з низькомолекулярних жирних кислот володіють згірклим запахом. Згірклого смаку надають маслу і продукти глибшого розпаду молочного жиру (альдегіди, кетони, перекиси і ін). Аналогічне псування можуть викликати протеолітичні і ліполітичні бактерії, наприклад неспороносні флуоресціюючі бактерії роду Pseudomonas, деякі спорові бактерії, а також деякі види дріжджів.

Для попередження пліснявіння масла рекомендується обробка пакувального матеріалу розчином солей пропіонової або сорбінової кислоти.

Стійкість масла підвищується, якщо безпосередньо після вироблення його охолодити до можливо нижчої температури. При зберіганні вершкового масла при - 12 °С (за даними 3.3 Бочарової) вимирає значна кількість мікроорганізмів. При цій температурі масло зберігається 1-9 міс. залежно від вигляду. Найбільш нестійке масло Селянське і Любительське із-за підвищеного вмісту в ньому вологи.

Рекомендується тривале зберігання вершкового масла при температурі від - 20 до - 30 °С. При цьому в ньому затримуються не тільки мікробіологічні, але і фізико-хімічні процеси. Має значення і вид упаковки; масло, упаковане в плівки з полімерних матеріалів, зберігається краще, ніж упаковане в пергамент. При зберіганні масла в плівковій упаковці його мікрофлора поступово знижується, а в упакованому в пергамент - зберігається на початковому рівні.

Маргарин молочний має мікрофлору двох типів: заквашувальну, вживану для квашення молока, що входить до складу маргарину, і мікрофлору сторонню - незаквашувального походження.

Заквашувальна мікрофлора представлена гомо - і гетероферментативними молочнокислими стрептококами (Str. lactis, Str. cremoris, Str. lactis subs. diacetilactis), з визначеною кислото- та ароматообразуючою активністю. Продукти бродіння цих стрептококів (особливо діацетил) в основному і визначають органолептичні достоїнства маргарину.

Стороння мікрофлора різноманітна, вона складається з мікроорганізмів сировини і мікроорганізмів, що потрапили протягом технологічного процесу ззовні (з устаткування, з повітря, з рук і одягу робочих і ін).

Розвиток сторонньої мікрофлори, яка може викликати пороки смаку і запаху маргарину, можливо в основному лише у водно-молочній фазі маргарину.

Маргарин є високодисперсною емульсією; водно-молочна фаза її знаходиться у вигляді найдрібніших крапельок розміром від 1 до 10 мкм, що значно знижує можливість розмноження мікроорганізмів. Несприятливо для багатьох бактерій і низьке значення рН цієї фази маргарину (рН близько 5,0).

Активний розвиток мікробів може бути тільки на поверхні продукту або в місцях скупчення конденсаційної вологи, що відбувається при інтенсивному охолоджуванні маргарину, що фасується у вологонепроникну упаковку.

При псуванні маргарину може відбуватися його згіркнення, підвищення кислотності, пліснявіння.

Для захисту від мікробного псування вводять в продукт (або обробляють пакувальний матеріал) бензойну і сорбінову кислоти і їх солі.

Істотними умовами, що забезпечують стійкість маргарину до мікробіального псування, є суворе дотримання технологічних параметрів, високий рівень санітарно-гігієнічного стану виробництва, що виключає попадання сторонніх мікроорганізмів в продукт, низькі температури зберігання, систематичне проведення санітарно-бактеріологічного контролю сировини, готової продукції, устаткування, тари, рук робочих.

При оцінці якості в основному визначають загальне число бактерій і вміст бактерій групи кишкової палички, яке нормується. Для вітчизняного маргарину титр кишкової палички встановлений не нижче за 0,01 р.

Сир - цінний по смакових і живильних властивостях продукт переробки молока. Властивості сира - смак, аромат, консистенція, малюнок - формуються в результаті складних біохімічних процесів, основна роль в яких належить мікроорганізмам.

Великий вплив на якість готового продукту надає також сировина - молоко, і перш за все його чистота, тобто ступінь обсемененності небажаними для сироваріння мікроорганізмами.

Згортання молока (коагуляцію казеїну) проводять шляхом закваски його молочнокислими бактеріями і введенням сичужного ферменту.

При виробленні кожного виду сиру застосовують певні технологічні прийоми і режими, які направлені в основному на регулювання мікробіологічних процесів, що протікають в сирній масі.

Впродовж всіх технологічних етапів виробництва сира в сирній масі відбувається накопичення молочнокислих бактерій, які стають основною мікрофлорою дозріваючого сиру. У невеликій кількості зустрічаються і інші мікроорганізми: бактерії гнильні, групи кишкової палички, маслянокислі, пропіоновокислі, а також дріжджі.

Дозрівання сирів протікає при активному розвитку мікробіологічних процесів. У перші ж дні дозрівання в сирі бурхливо розвиваються молочнокислі бактерії, число їх кліток в 1 г сиру досягає мільярдів. Бактерії зброджують молочний цукор з утворенням молочної кислоти, а деякі продукують ще оцтову кислоту, вуглекислий газ, водень. Накопичення кислот пригнічує розвиток сторонньої мікрофлори.

При дозріванні твердих сирів типу Голландського (з низькою температурою другого нагрівання) основна роль належить мезофільним молочнокислим стрептококам (Str. lactis, Str. cremoris, Str. lactis subs. diacetilactis). Деяке значення мають і мезофільні молочнокислі палички.

У мікрофлорі дозріваючих сирів типу Швейцарського (з високою температурою другого нагрівання) переважають термофільні молочнокислі палички, переважно сирна паличка (L. helveticus), яким належить провідна роль в молочнокислому процесі. У дозріванні сиру беруть участь і термофільні стрептококи, а також мезофільні молочні бактерії (стрептококи і палички). Після того, як молочний цукор буде зброджений, розвиток молочнокислих бактерій припиняється і вони починають поступово відмирати.

В процесі дозрівання сирів відбуваються зміни не тільки молочного цукру, але і білків молока. У цих процесах молочнокислі бактерії також грають значну роль.

Сичужний фермент викликає початкове розщеплювання білків - гідроліз їх до пептонів. Глибший розпад - до амінокислот і розщеплювання їх з утворенням аміаку, жирних кислот, амінів викликають молочнокислі бактерії і їх протеолітичні ендоферменти, що вивільняються після автоліза відмерлих кліток. Паличкоподібні молочнокислі бактерії володіють вищою протеолітичною активністю, ніж стрептококи.

Розвиваються в дозріваючих сирах (особливо в Радянському, Швейцарському) і пропіоновокислі бактерії. Вони зброджують молочну кислоту (її кальцієву сіль) з утворенням пропіонової і оцетової кислот і вуглекислого газу.

Пропіонова і частково оцтова кислоти, а також, мабуть, деякі амінокислоти і продукти їх розщеплювання додають сирам характерні гострий смак і запах. Накопичення в сирах вуглекислого газу і водню в результаті життєдіяльності молочнокислих і пропіоновокислих бактерій обумовлює утворення сирних очок, які створюють малюнок сира.

При дозріванні твердих сирів, особливо в початковій стадії процесу, можуть активно розвиватися бактерії групи кишкової палички, а в кінці дозрівання - маслянокислі. Зростання цих бактерій супроводжується рясним виділенням газів вуглекислого і водню, при цьому виходить неправильний малюнок сирами навіть відбувається його спучення.

Виникає і такий порок, як гіркота сира, через розвиток мікроорганізмів, активно розкладаючих білки. Деякі пептиди, що утворюються при цьому, володіють гіркотою. Цей порок можуть викликати деякі молочнокислі стрептококи.

Значно знижує якість сира анаеробна спорова бактерія Clostridium putrificum, що володіє різко вираженою протеолітичною активністю. Сир при цьому розм'якшується, консистенція його стає такою, що мажеться, з'являється гнильний запах і неприємний смак. Проте псування, особливо твердих сичужних сирів, частіше виявляється в пліснявінні. Розвиваються зазвичай гриби роду Penicillium, зустрічаються та інші (Alternaria, Cladosporium). Гриб Oospora викликає виразку кірки. Ця цвіль солестійка і росте при вмісті в середовищі до 14-16% NaCl.

Одним з джерел інфікування сирів цвіллю є камери для дозрівання і зберігання сирів. Повітря, стіни, стелажі, поверхня кондиціонерів завжди в тій чи іншій мірі обсіменені цвіллю. Окрім виконання загальних санітарно-гігієнічних вимог до вмісту камер схову, хороший ефект для запобігання пліснявінню сирів дає озонування холодильних камер.

При виробленні м'яких, так званих цвілевих, сирів, окрім молочнокислих бактерій, велике значення має цвіль, якою спеціально заражають сири. Своєрідність смаку цих видів сирів обумовлена зміною не тільки молочного цукру і білкових речовин, але і молочного жиру, що розщеплюється цвіллю з утворенням летючих жирних кислот.

У виробництві Закусочного сиру використовують (шляхом обприскування поверхні) Penicillium candidum і P. camemberti. Крім цвілі, на поверхні сиру розвиваються дріжджі, що володіють протеолітичною дією. У дозріванні сира Рокфор бере участь Р. roqueforti. Спори гриба вносять всередину сирної маси. Для створення сприятливих умов зростання гриба сирну головку проколюють по всій товщі. У дозріванні сира позитивну роль грає і поверхнева мікрофлора, до складу якої входять дріжджі, мікрококи і паличкоподібні бактерії.

При виробленні деяких видів сирів із слизом на поверхні (наприклад, Латвійського) важлива роль в дозріванні належить слизовій поверхневій мікрофлорі, що складається з молочнокислих бактерій, дріжджів, мікрококів і протеолітичних паличкоподібних бактерій.

Плавлені сири виробляють головним чином із зрілих сирів. Мікрофлора їх в основному представлена спороносними бактеріями (Bacillus subtilis, B. simplex), зустрічаються і молочночнокислі (палички і стрептококи), збереглися при плавлені сири. Кількість бактерій в цих сирах порівняно невелика - тисячі кліток в 1 р. При холодильному зберіганні (до 5 °С) істотних змін мікрофлори не спостерігається протягом тривалого часу. При вищих температурах чисельність бактерій збільшується більш менш швидко залежно від температури. Найбільш небезпечними, такими, що викликають спучення сирів є маслянокислі бактерії. Щоб уникнути цього виду псування в сири вводять антибіотик низин. Плавлені сири вважаються задовільними при вмісті в них бактерій не більше 10 000 в 1 г і титрі бактерій групи кишкової палички не нижче за 0,1 р.

Загальна бактерійна обсемененність копчених ковбасних сирів зазвичай не перевищує сотень кліток в 1 р. В основному це спорові, здібні до протеолізу і ліполізу бактерії. Основним видом псування цих сирів є пліснявіння.

3. Мікробіологія м'яса та ковбасних виробів

3.1 Мікрофлора м'яса

М'ясо є хорошим живильним субстратом для багатьох мікроорганізмів, в якому вони знаходять всі необхідні для себе речовини - джерела вуглецю і азоту, вітаміни, мінеральні солі. Вміст доступної води (аw) і рН м'яса також сприяють їх розвитку, у зв'язку з чим м'ясо швидко піддається псуванню.

М'язи здорових тварин, як правило, стерильні. М'язи хворих тварин, що перетерпіли перед забоєм голодування, сильну перевтому і т.д., що викликає ослаблення природної опірності і сприяє проникненню бактерій з кишечника, можуть містити мікроорганізми. Крім прижиттєвого інфікування, м'язи можуть обсіменятися мікробами після забою тварини: при первинній обробці і обробленні туш (особливо якщо ушкоджується кишечник), з інструментів, з рук і одягу робочих, а також при транспортуванні, зберіганні, розрубі в магазинах і так далі. Тому навіть свіжовироблене м'ясо не є стерильним і в ньому (переважно на поверхні) міститься та чи інша кількість мікроорганізмів.

Підвищення рівня санітарного стану м'ясокомбінатів, збільшення випуску фасованого і упакованого м'яса дозволяють понизити ступінь обсіменіння його мікроорганізмами.

Обсеменність свіжовиробленого охолодженого м'яса з мікроорганізмами може бути різною залежно від ступеня дозрівання м'яса, температурно-вологового режиму охолоджування, санітарно-гігієнічних умов вироблення та ін. На 1 см2 поверхні налічують тисячі, десятки і сотні тисяч кліток. Склад мікрофлори різноманітний. Переважно це аеробні і факультативно-анаеробні, безспорові, грамнегативні паличкоподібні бактерії родів Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes, Aeromonas, бактерії групи кишкової палички і протея, коринеформні бактерії, молочно-кислі мікрококи. У менших кількостях виявляють аеробні і анаеробні спороутворюючі бактерії, дріжджі, спори цвілі. Серед цих мікроорганізмів немало можливих збудників псування м'яса, здатних активно впливати на білки, жири та інші речовини, що входять в його склад.

М'ясо може бути інфіковане і токсигенними бактеріями, наприклад Clostridium perfringens, сальмонеллами, Bacillus, ентерококами. Сальмонелли нерідко викликають кишкові захворювання у рогатої худоби, після чого тварини являються бацилоносіями. Проникнення сальмонелл в м'язи можливо за життя тварини. При значному розмноженні цих бактерій м'ясо може послужити причиною отруєнь.

М'ясні субпродукти (мізки, нирки, серце та ін) зазвичай більш обсіменені мікробами, ніж м'ясо, і тому піддаються швидшому псуванню.

Розмножуючись за сприятливих умов на поверхні м'яса, мікроорганізми поступово проникають в його товщу.

Проникнення бактерій в товщу м'яса свідчить про знижень його якості. На цьому засновано (ГОСТ 23392-78) бактеріоскопічне дослідження м'яса, що дозволяє швидко встановити ступінь його свіжості. При цьому визначають кількість бактерій і ступінь розпаду м'язової тканини шляхом мікроскопування фарбованих по Граму мазків-відбитків (табл.1).

Таблиця 1

Ступінь свіжості м'яса	Показники бактеріоскопічної проби (у полі зору мікроскопа)
Свіжі	Мікроорганізми не виявляються або є лише одиничні (до 10 кліток) коки і палички. Слідів розпаду м'язової тканини немає.
Сумнівної свіжості	Виявляється не більше 30 коків або паличок, а так само сліди розпаду м'язової тканини: ядра м'язових волокон в стані розпаду, покреслена волокон слабо помітна.
Несвіжі	Виявляється понад 30 коків або паличок. Спостерігається значний розпад м'язової тканини: майже повне зникнення ядер і повне зникнення покресленої м'язових волокон.

Для бактеріоскопічного дослідження стерильно вирізують на різній глибині шматочки м'яса і зрізаними сторонами прикладають їх до наочного скла, щоб отримати відбитки на поверхню скла. Отримані мазання-відбитки забарвлюють по Граму і мікроскопують.

Охолоджене м'ясо - продукт швидкопсувний. Вирішальне значення для швидкості розмноження мікробів, а отже, і для псування м'яса, що зберігається в охолодженому вигляді, має температура, що видно з даних табл.2 (по Г.Л. Носькової и Г.Ю. Пік). Затримка розмноження мікроорганізмів в сирому м'ясному фарші при температурах 6, 2,5 і 0°С продовжується відповідно 2, 18 і 24 год. Велику роль грає і ступінь первинною обсемененності м'яса мікроорганізмами.

Таблиця 2

Температура, °С	Строк появи росту, днів		Термін появи ознак псування м'яса, днів
	бактерії	цвіль
-0,5	7	14	14
-1,1	7	14	24
від - 3,3 до - 2,2	25	25	43
від - 5,5 до - 4,4	135	65	155

Багато дослідників встановили, що ознаки псування продукту з'являються при накопиченні в ньому бактерій в кількості 107-108 в 1 г або на 1 см2 його поверхні (залежно від виду бактерій і продукту). Час досягнення цієї "порогової" концентрації мікроорганізмів залежить в основному від температури зберігання і первинного вмісту на продукті мікроорганізмів, здатних розмножуватися при даній температурі. Так, при початковому ступені обсіменіння м'яса 103 кліток в 1 г перші ознаки псування з'являлися на 13-й день зберігання при температурі від 0 до 1 °С, при 105 - на 6-7-й день, а при 106 - через добу.

Псування охолодженого м'яса може виявлятися по-різному залежно від умов зберігання.

Гниття м'яса починається з поверхні і поступово розповсюджується в глибину.

При температурі зберігання вище 5-8°С гнильні процеси викликаються аеробними і анаеробними мезофільними мікроорганізмами, протеолітичними властивостями, що володіють.

У початкових стадіях процесу беруть участь переважно кокові форми бактерій, потім їх витісняють паличкоподібні бактерії.

З аеробів найбільш активні бактерії роду Pseudomonas, Bacillus subtilis, Alcaligenes faecalis; з факультативно-анаэробных - протей (Proteus vilgaris); з анаеробів частіше розвиваються Clostridium sporogenes, Cl. putrificum.

Псування м'яса при цих температурах наступає дуже швидко - протягом декількох діб.

При зберіганні м'яса при температурі нижче 5 °С склад його початкової мікрофлори поступово змінюється і стає одноріднішим. Мезофільні бактерії перестають розмножуватися, а деякі навіть відмирають. Розвиваються психотрофні мікроорганізми.

Через декілька днів зберігання велику активність проявляють безспорові грамнегативні бактерії роду Pseudomonas (до 80% і більш за всю мікрофлору). Багато хто з них володіє не тільки протеолітичною, але і ліполітичною активністю. Псевдомонади є основними збудниками псування охолодженого м'яса, що зберігається в звичайних (аеробних) умовах.

Переважання цих бактерій, мабуть, є результатом не тільки підвищеної їх холодостійкості і швидкості розмноження в порівнянні з іншими мікроорганізмами, що знаходяться на охолодженому м'ясі, але і їх здатністю пригнічувати розвиток багатьох бактерій.

У значно меншому ступені беруть участь в гнильних процесах холодостійкі види родів Flavobacterium, Micrococcus, Acinetobacter.

При гнильному псуванні м'яса його забарвлення стає сірим, воно втрачає пружність, ослизняється, розм'якшується. З'являється спочатку кислий, а потім неприємний, гнильний запах, що посилюється у міру поглиблення процесу. Відбувається розкладання амінокислот, білків з утворенням органічних кислот, підстав аміаку, сірководня, індолу і інших речовин, а також гідролітичний розпад жиру з подальшими перетвореннями жирних кислот. Жир стає брудненько-сірим, таким, що мажеться, із слизистою поверхнею.

Крім змін хімічного складу і органолептичних властивостей під впливом мікроорганізмів відбуваються мікроструктурні зміни м'яса: лізис ядер клітин сполучної тканини і м'язових волокон, деструкція сполучної тканини, зникнення поперечної і подовжньої покресленої м'язових волокон і порушення їх цілісності.

Ослизнення - найбільш ранній поширений вид псування м'яса, що остигнуло і охолодженого, особливо якщо воно зберігається в умовах високої відносної вологості повітря (понад 90%). Цей дефект викликають переважно бактерії роду Pseudomonas; нерідко ослизнуло викликають і мікрококи.

Ослизнення виражається у появі на поверхні м'яса суцільного шару слизу. Число бактерій в ньому досягає десятків, сотень мільйонів і навіть мільярдів на 1 см2. Встановлено (У.У. Еременко), що рясне слизоутворення у цих бактерій виявляється при температурі від 2 до 10 °С; слиз накопичується (хоча і повільніше) навіть при - 2 °С.

Кислотне бродіння супроводжується появою неприємного кислого запаху, утворенням сірого або зеленувато-сірого забарвлення на розрізах і розм'якшенням м'яса. Цей процес можуть викликати анаеробні бактерії типу Clostridium putrifaciens, молочнокислі бактерії, а в окремих випадках і дріжджі.

Кислотне бродіння м'яса часто виникає унаслідок поганого знекровлення тварин при забої, а також в тих випадках, коли туші довго не охолоджують.

Пігментація м'яса - поява забарвлених плям - пов'язана з розвитком на його поверхні пігментних мікроорганізмів. Так, розвиток "чудової палички" (Serratia marcescens) або неспороносних дріжджів роду Rhodotorula призводить до виникнення невластивих м'ясу червоних плям, при розвитку непігментованих дріжджів з'являється біло-сірий наліт.

Пліснявіння обумовлене зростанням на поверхні м'яса різних грибів. Розвиток цвілі зазвичай починається з появи легко стираного павутинового або порошистого нальоту білого кольору. Надалі утворюються більш менш могутні нальоти. На охолодженому м'ясі можуть розвиватися багато мукорових грибів (Mucor, Rhizopus, Thamnidium), створюючих білі або сірі пухнасті нальоти. Чорний наліт дає Cladosporium, зелений - з'являється при розвитку грибів роду Penicillium, жовтуватий - при розвитку Aspergillus.

Страницы: 1, 2, 3, 4