Микробиология молока и молочных продуктов

В сыром молоке даже при соблюдении санитарно-гигиенических условий его получения обычно обнаруживается некоторое количество бактерий. При несоблюдении санитарно-гигиенических условий молоко может быть обильно инфицировано микробами, находящимися на поверхности вымени, попадающими из соскового канала, с рук доилыциков, доильной аппаратуры и посуды, из воздуха и т. д. По данным Всероссийского научно-исследовательского молочного института, в сборном молоке, отобранном непосредственно на фермах, общее количество бактерий колеблется от 4,6 10⁴ до 1,2 - 10⁶ в 1 см3.

Микрофлора свежего сырого молока разнообразна. В ней обнаруживаются бактерии молочнокислые, маслянокислые, группы кишечных палочек, гнилостные и энтерококки, а также дрожжи. Среди них имеются микроорганизмы, способные вызывать изменение белковых веществ и жира молока, его цвета (посинение, покраснение), консистенции. Могут встречаться и возбудители различных инфекционных заболеваний (дизентерии, бруцеллеза, туберкулеза, ящура) и пищевых отравлений (золотистый стафилококк, сальмонеллы, листерии, иерсинии).

При хранении молока количество содержащихся в нем микроорганизмов и соотношение между отдельными их видами изменяются. Характер этих изменений зависит от температуры и продолжительности хранения молока до момента потребления или переработки.

В свежевыдоенном молоке содержатся антимикробные вещества лактенины, лизоцимы и др., которые в первые часы после дойки задерживают развитие в молоке бактерий и даже вызывают гибель некоторых из них. Период времени, в течение которого сохраняются антимикробные свойства молока, называют бактерицидной фазой. Бактерицидность молока снижается со временем и тем быстрее, чем больше в молоке бактерий и чем выше его температура.

Свежевыдоенное молоко имеет температуру около 35 "С. При 30 °С бактерицидная фаза молока с небольшой исходной обсемененностью продолжается до 3 ч, при 10 °С — до 20, при 5 °С — до 36, при 0 "С 48 ч. При одной и той же температуре выдержки молока с исходной бактериальной обсемененностью 104 в 1 см3, бактерицидная фаза при 3—5 °С длится 24 ч и более, а при содержании в 1 см3 106 бактерий — только 3—6 ч (Н. С. Королева и В. Ф. Семенихина). Для удлинения бактерицидной фазы молоко необходимо как можно быстрее охладить.

По окончании бактерицидной фазы начинается размножение бактерий, и оно протекает тем быстрее, чем выше температура хранения молока. Если температура хранения выше 8—10 °С, то уже в первые часы после бактерицидной фазы в молоке начинают развиваться различные мезофильные бактерии. Этот период называется фазой смешанной микрофлоры. К концу этой фазы развиваются в основном молочнокислые бактерии, в связи с чем повышается кислотность молока. По мере накопления молочной кислоты развитие других бактерий, особенно гнилостных, подавляется, наступает фаза молочнокислых бактерий, молоко при этом сквашивается.

В молоке, сохраняемом при температуре ниже 8—10 °С, большинство молочнокислых бактерий почти не размножается, что способствует развитию холодоустойчивых (психротрофных) бактерий, преимущественно рода Pseudomonas, способных вызывать разложение белков и жира; при этом молоко приобретает горький вкус. Прогоркание сырого молока вызывают также бактерии рода Alcaligenes и споровая бактерия Bacillus cereus. Многие исследования (Е. J1. Моисеева, С. Comae и др.) указывают, что органолептические показатели качества молока изменяются, когда в 1 см его содержится 106—108 бактерий.

Физические и химические изменения состава молока могут быть связаны с появлением соматических клеток (X. Хауке, В. Шанхерр). По происхождению различают клетки вымени и клетки крови. Клетки вымени (эпителиальные клетки) образуются в вымени в процессе естественного старения и обновления и являются составной частью молока. В молоке здоровой коровы они составляют 60—70 % общего количество соматических клеток. Остальная часть представлена клетками крови — лейкоцитами. Воспалительные явления в вымени (маститы, вызываемые стафилококками) связаны с повышением содержания соматических лейкоцитарных клеток. Поэтому общий высокий уровень соматических клеток служит индикатором того, что молоко получено от больных коров.

В настоящее время определение количества соматических клеток в молоке признано во всем мире в качестве показателя санитарного состояния молока. В связи с этим действующим требованиям СанПиН 2.3.2.1078—01' установлены верхние границы допустимого содержания соматических клеток в 1 см3 — в молоке высшего сорта не более 5 - 105, в молоке первого и второго сорта — не более 1 • 106.

Для сохранения в свежем виде молоко на молочной ферме или сборном пункте охлаждают до температуры 5—3 "С и в охлажденном состоянии доставляют на молокозаводы. Очищают от механических загрязнений, пастеризуют или стерилизуют, охлаждают, разливают во фляги, тетрапаки или другую тару и направляют на реализацию.

Основной показатель качества сырого молока — его общая бактериальная обсемененность.

Для повышения сохранности сырого молока помимо охлаждения рекомендуется вводить в него ограниченные количества тиоционата натрия, пероксида водорода, диоксида углерода.

Целью пастеризации молока является уничтожение в нем болезнетворных бактерий и возможно более полное снижение общей обсемененности сапрофитными бактериями. Эффективность пастеризации молока зависит от количественного и качественного состава его микрофлоры, главным образом от количества термостойких бактерий. Чем выше обсемененность ими, тем менее эффективна термическая обработка. Питьевое молоко обычно пастеризуют при 76 °С с выдержкой 15—20 с. Режим пастеризации молока, используемого для изготовления кисломолочных продуктов, более жесткий.

При пастеризации сохраняется некоторое количество вегетативных клеток термофильных и термостойких бактерий, а также бактериальные споры. В остаточной микрофлоре молока обнаруживаются главным образом молочнокислые стрептококки фекального происхождения (энтерококки), в небольших количествах — споровые палочки и микрококки.

Микрофлора пастеризованного молока, вышедшего из пастеризатора, и молока, выпускаемого заводом, может значительно различаться. На пути от пастеризатора до розлива в тару молоко может инфицироваться микроорганизмами (с молокопроводов, оборудования), среди которых многие способны размножаться при низких положительных температурах. Степень вторичного загрязнения пастеризованного молока зависит от санитарно-гигиенических условий производства.

После пастеризации молоко подвергают глубокому охлаждению — до 6—4 °С, иначе оно быстро скисает.

Остаточная микрофлора пастеризованного молока может вызвать его порчу за счет брожения, расщепления белков, жиров и т. д. В соответствии с гигиеническими требованиями безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов количество МАФАнМ в пастеризованном молоке в потребительской таре (тетрапак) не должно превышать 1 • 105, во флягах и цистернах — 2 • 105 в 1 см3. Бактерии группы кишечных палочек не допускаются в 0,01 см3, золотистый стафилококк — в 1 см3 (для молока в потребительской таре), во флягах и цистернах — в 0,1 см3;

2. Микробиология мяса и колбасных изделий

Мясо является хорошим питательным субстратом для многих микроорганизмов; содержание доступной воды и рН мяса также благоприятствует их развитию, в связи с чем мясо быстро подвергается порче.

Мускулы здоровых животных, как правило, стерильны. Мускулы животных больных, претерпевших перед убоем голодание, сильное переутомление или по другим причинам, способствующим ослаблению естественной сопротивляемости и проникновению бактерий из кишечника, могут содержать микроорганизмы. Помимо прижизненного эндогенного инфицирования мускулы могут обсеменяться микробами уже после убоя животного, извне (экзогенное обсеменение) при первичной обработке и разделке туш (особенно, если повреждается кишечник) с инструментов, рук и одежды рабочих. Поэтому микрофлора свежевыработанного мяса разнообразна по численности и составу. Для предотвращения развития микрофлоры мясо быстро охлаждают. Обсемененность свежевыработанного охлажденного мяса микроорганизмами может быть различной в зависимости от своевременности удаления внутренностей, степени обескровленности, созревания мяса, температурно-влажностного режима охлаждения, санитарно-гигиенических условий производства, транспортирования, хранения и реализации. На 1 см2 поверхности насчитывают от 10³ до 10⁶, а в отдельных случаях и более клеток.

Состав микрофлоры разнообразен. Преимущественно это аэробные и факультативно анаэробные бесспоровые грамотри цательные палочковидные бактерии родов Pseudomonas, Flavo- bacterium, Alcaligenes, Aeromonas, бактерии группы кишечных палочек и протея, коринеформные бактерии, молочнокислые, различные микрококки. В меньших количествах обнаруживают аэробные и анаэробные спорообразующие бактерии, дрожжи, споры плесеней. Среди этих микроорганизмов немало возможных возбудителей порчи мяса, способных активно воздействовать на белки, жир и другие вещества, входящие в его состав.

Мясо может быть инфицировано и токсигенными бактериями, например Clostridium perfringens, сальмонеллами, листериями, Bacillus cereus, энтерококками. Сальмонеллы нередко вызывают кишечные заболевания у рогатого скота, после чего животные длительное время являются бациллоносителями. Проникновение сальмонелл в мышцы возможно при жизни животного. В случае размножения этих бактерий мясо при использовании может послужить причиной отравлений.

Мясные субпродукты (мозги, почки, сердце и др.) вследствие относительно высокого содержания в них крови и влаги обычно более обсеменены микробами, чем мясо, и поэтому подвергаются более быстрой порче.

Размножаясь при благоприятных условиях на поверхности мяса, микроорганизмы постепенно проникают в его толщу.

Решающее значение для скорости размножения микробов, а следовательно, и порчи мяса, сохраняемого в охлажденном виде, имеет температура

Многими исследованиями установлено, что признаки порчи продукта проявляются при накоплении в нем бактерий в количестве 10⁷—10⁸ в 1 г или на 1 см2 его поверхности (в зависимости от вида бактерий и продукта). Время достижения этой «пороговой» концентрации микроорганизмов зависит в основном от температуры хранения и первоначальной численности на продукте микроорганизмов, способных размножаться при данной температуре. Так, по данным Е. JI. Моисеевой, при исходной степени обсеменения мяса 10⁴ клеток на 1 см2 поверхности, ориентировочный срок хранения при температуре от 0 до -1 °С составляет 7—9 дней, при 10⁵ — 3—4 дня, а при 10⁸ — сутки.

Порча охлажденного мяса может проявляться по-разному — в зависимости от условий хранения.

При температуре 5 °С и выше развиваются гнилостные процессы, вызываемые аэробными и анаэробными мезофильными микроорганизмами, обладающими активными протеолитическими свойствами. В начальных стадиях процесса участвуют преимущественно кокковые формы бактерий, затем их вытесняют палочковидные бактерии. Из аэробов наиболее активны бактерии рода Pseudomonas, Bacillus subtilis, Alcaligenes faecalis; из фа-культативно-анаэробных — протей (Proteus vulgaris)-, из анаэробов чаще развиваются Clostridium sporogenes, Cl.putrificum. Порча мяса при указанной выше температуре наступает очень быстро — в течение нескольких суток. Могут развиваться также условно-патогенные и патогенные микроорганизмы.

При хранении мяса при температуре ниже 5 °С состав его исходной микрофлоры постепенно изменяется и становится более однородным. Мезофильные бактерии перестают размножаться, а некоторые даже отмирают. Развиваются психротроф ные микроорганизмы; первое место (до 80 % и более всей микрофлоры) занимают бесспоровые бактерии рода Pseudomonas. Многие из них обладают не только протеолитической, но и липолитической активностью. Псевдомонады и являются основными возбудителями порчи охлажденного мяса, сохраняемого при низких положительных температурах в обычных (аэробных) условиях. Преобладание псевдомонад является результатом не только их повышенных холодоустойчивости и скорости размножения по сравнению с другими, находящимися на охлажденном мясе микроорганизмами, но и их способности подавлять развитие многих бактерий.

Принимают участие в порче, но в значительно меньшей степени холодоустойчивые виды родов Flavobacterium, Micrococcus, Acinetobacter.

При гнилостной порче окраска мяса становится серой, оно теряет упругость, ослизняется, размягчается. Появляется сначала кислый, а затем неприятный, гнилостный запах, усиливающейся по мере углубления процесса. Происходит разложение белков, аминокислот с образованием органических кислот, аминов, аммиака, сероводорода, фенолов, индола и других веществ. Происходит гидролитический распад жира с последующими превращениями жирных кислот. Жир становится грязновато-серым, мажущимся, со слизистой поверхностью; расщепляются также и углеводы. Помимо изменений химического состава и органолептических свойств под влиянием микроорганизмов происходят и микроструктурные изменения мяса: лизис ядер клеток соединительной ткани и мышечных волокон, деструкция соединительной ткани, исчезновение поперечной и продольной исчерченности мышечных волокон и нарушение их целостности.

Ослизнение — наиболее ранний распространенный вид порчи остывшего и охлажденного мяса, особенно если оно хранится в условиях высокой относительной влажности воздуха (свыше 90 %). Этот дефект вызывают преимущественно бактерии рода Pseudomonas, нередко ослизнение вызывают и микрококки.

Ослизнение выражается в образовании на поверхности мяса липкого слоя слизи мутно-серого цвета. Число бактерий в нем достигает десятков, сотен миллионов и даже миллиардов на 1 см3. Установлено (В. В. Еременко), что обильное слизеобразование у этих бактерий проявляется при температуре от 2 до 10 °С; слизь накапливается (хотя и медленнее) даже при -2 °С.

Кислотное брожение (закисание мяса) сопровождается появлением неприятного кислого запаха, образованием серой и зеленовато-серой окраски на разрезах и размягчением мяса. Этот процесс могут вызывать анаэробные бактерии Clostridium putrifaciens, молочнокислые, а иногда и дрожжи.

Кислотное брожение мяса часто возникает вследствие плохого обескровливания животных при убое, а также в тех случаях, когда туши долго не охлаждают.

Пигментация мяса — появление окрашенных пятен — связано с развитием на его поверхности пигментных микроорганизмов. Так, развитие «чудесной палочки» (Serratia marcescens) или неспороносных дрожжей рода Rhodotorula приводит к образованию не свойственных мясу красных пятен, при развитии непигментированных дрожжей появляется бело-серый налет.

Плесневение обусловлено ростом на поверхности мяса различных плесеней. Развитие их обычно начинается с появления легко стираемого паутинистого или порошистого налета белого цвета. В дальнейшем образуются более или менее мощные налеты. На охлажденном мясе могут развиваться мукоровые грибы — Мисог, Rhizopus, Thamnidium, образующие белые или серые пушистые налеты. Черный налет дает Cladosporium, зеленые — грибы рода Penicillium, желтоватые — Aspergillus. Thamnidium и Cladosporium протеолитически и липолитически активны и при значительном росте могут вызвать глубокие изменения белков и жира, тем более что Cladosporium может врастать в толщу мяса. Зачистка мяса улучшает лишь его внешний вид, но не уничтожает изменения, вызванные плесенью, хотя и в неглубоких слоях мяса.

Кроме того, встречающиеся на мясе некоторые плесени способны продуцировать токсические вещества. Плесневение охлажденного мяса происходит обычно при повышенной влажности воздуха в камере.

Оптимальными условиями хранения охлажденного мяса считается температура от 0 до -1 "С и относительная влажность воздуха 85—90 %, но даже в таких условиях мясо сохраняется не более 10—15 суток. При близкриоскопических температурах -2, -3 °С (незначительное подмораживание) срок хранения мяса несколько удлиняется. Следует строго поддерживать эту температуру: при повышении ее поверхность мяса увлажняется, что благоприятствует развитию микробов, т. е. ускоряет порчу мяса.

Мясные полуфабрикаты, особенно мелкокусковые и фарш, портятся быстрее. Обычно они содержат больше микроорганизмов, чем мясо, из которого изготовлены, так как инфицируются в процессе изготовления извне (с оборудования, инвентаря, из воздуха). Кроме того, в связи с увеличением поверхности и влажности фарш — среда более благоприятная для развития микробов.

Для удлинения срока хранения охлажденного мяса возможно помимо холода применение дополнительных средств воздействия на микроорганизмы: повышение содержания в атмосфере углекислого газа (до 10—15 %), ультрафиолетовое облучение, периодическое озонирование (при содержании озона до 10 мг/м3) камер хранения.

Разрабатываются приемы хранения мяса и мясопродуктов в анаэробных условиях: в вакуумной упаковке, упаковке из газонепроницаемой пленки. Эффективность этого способа хранения говяжьих отрубов, мясных натуральных полуфабрикатов показана многими исследователями. Однако, хотя сроки хранения увеличиваются, мясо подвергается порче вследствие развития некоторых факультативно-анаэробных психротрофных бактерий.

Мясной фарш, упакованный в пленку, ограниченно-газопро ницаемую (ПЦ2) и газонепроницаемую (саран), сохраняется при температуре 2—1 °С в 3—4 раза дольше, чем фарш, завернутый в целлофан (К. А. Мудрецова-Висс и Г. М. Габриэльянц). Фарш, сохраняемый в анаэробных условиях, становится кисловатым, что обусловлено действием преимущественно палочковидных молочнокислых бактерий (рода Lactobacillus), а также бесспоровых холодоустойчивых бактерий рода Aeromonas. По сравнению с псевдомонадами — основными возбудителями порчи охлажденного мяса, сохраняемого в обычных аэробных условиях, молочнокислые бактерии значительно медленнее размножаются при О °С. Угнетение развития аэробных возбудителей порчи объясняется не только ограничением доступа кислорода, но и накоплением под упаковкой С0₂.

Хранение, транспортирование и реализация мяса и мясопродуктов в упакованном виде играет, кроме того, положительную роль и в санитарно-гигиеническом отношении.

Значительно увеличивается срок хранения при О "С охлажденного мяса в атмосфере азота. В таких условиях ослизнение мяса происходит в 2—3 раза медленнее, чем при хранении на воздухе.

Перспективна (по литературным данным, отечественным и зарубежным) радуризация охлажденного мяса — обработка его умеренными дозами y-изл учений. Исследования, проведенные во ВНИКОПе (Т. С. Бушканец, С. Ю. Гельфанд, М. JT. Фрумкин и др.), показали, что облучение сырых мясных полуфабрикатов дозой 2—3 кГр снижает обсемененность продукта бактериями в сотни, тысячи и более раз. При этом значительно изменяется состав микрофлоры мяса. Погибают или в незначительных количествах сохраняются радиочувствительные бактерий родов Pseudomonas, Flavobacterium, Proteus. В остаточной микрофлоре облученного охлажденного мяса преобладают микрококки и дрожжи (Torulopsis и Candida)', в небольшом количестве обнаруживаются молочнокислые и спорообразующие бактерии. Эти радиоустойчивые микроорганизмы заметной гнилостной порчи мяса не вызывают. Развиваются они при положительных низких температурах сравнительно медленно. Сроки хранения радуризированных мясных полуфабрикатов увеличиваются в несколько раз. Порча мяса проявляется в появлении постороннего слабокислого запаха и незначительном изменении цвета и вкуса. Большинство встречающихся на сыром мясе токсигенных бактерий обладает невысокой радиоустойчивостью: доза излучений 2—4 кГр вызывает гибель многих из них, а последующее хранение при 0—2 "С предупреждает размножение сохранившихся.

В отечественной и зарубежной литературе приводятся данные о перспективности использования для обработки поверхности охлажденного мяса смесей органических кислот (лимонной, сорбиновой, пропионовой, уксусной и др.) и их солей; бактерицидных составов из эфирных масел различных пряностей.

Эффективность использования дополнительных средств воздействия на микрофлору поступающего на хранение продукта во многом зависит от степени обсеменения его микроорганизмами. Если мясо было значительно обсеменено размножающимися микроорганизмами, то даже в условиях хранения, задерживающих их рост, мясо подвергается порче под действием выделенных микробами ферментов.

3. Микробиология яиц и яичных продуктов

Яйца являются хорошим питательным субстратом для микроорганизмов. Однако содержимое яйца (белок и желток) защищено от их проникновения скорлупой и подскорлупными оболочками. Свежеснесенное здоровой птицей яйцо, как правило, не содержит микробов.

Стерильность яйца может некоторое время сохраняться, так как оно обладает иммунитетом. Значительную роль в иммунитете играют содержащиеся в яйце белки (лизоцим, овидин и др.), обладающие бактерицидными свойствами.

При хранении яйцо стареет и тем быстрее, чем выше температура хранения, поэтому яйца после съема быстро охлаждают. При снижении иммунитета создаются условия для проникновения и размножения в нем микроорганизмов. Одни микробы механически проникают через поры скорлупы; другие, особенно плесени, прорастают через скорлупу. Увлажнение ее благоприятствует прорастанию спор плесеней. Гифы гриба, пронизывая скорлупу и подскорлупную оболочку яйца, способствуют проникновению бактерий.

Микрофлора яиц бывает эндогенного, или прижизненного, происхождения (у птиц, больных туберкулезом и сальмонеллезом, возбудители болезни попадают в яйцо при его формировании в яичнике и яйцеводе) и экзогенного (загрязнения скорлупы извне после кладки).

На 1 см² поверхности незагрязненных яиц находятся десятки и сотни бактерий, а на загрязненной скорлупе — сотни тысяч и даже миллионы клеток.

Бактериальная флора поверхности яиц разнообразна; в ней имеются бактерии из кишечника птиц, воздуха, почвы и др. Это преимущественно бактерии группы кишечных палочек, протей, споровые бактерии (Bacillus subtilis и др.), различные виды Pseudomonas, микрококки, споры плесеней. Могут встречаться и патогенные микроорганизмы (сальмонеллы, стафилококки). Известны случаи отравления при употреблении яиц и изделий, изготовленных из яичных продуктов.

Яйца с загрязненной скорлупой не допускаются для реализации в розничной торговой сети; они должны быть вымыты. Для мойки используют доброкачественную воду с добавлением моющих и дезинфицирующих препаратов, разрешенных Минздравом РФ. Мытые яйца нестойки, поэтому для предупреждения быстрой порчи их целесообразно обрабатывать пленкообразующими веществами.

Попавшие в яйцо микроорганизмы развиваются обычно около места проникновения; образующиеся скопления их (колонии) заметны при визуальной овоскопии (просвечивании) в виде пятен. Дальнейшее размножение микробов ведет к различным изменениям белков и липидов яйца, к его порче.

Размножаются бактерии в белке медленнее, чем в желтке, так как в белке содержатся антимикробные вещества, а также высоко значение рН (более 9,0).

Скорость порчи яиц зависит от температуры хранения, относительной влажности воздуха, состояния скорлупы, состава микрофлоры. Большое значение имеет состояние тары и упаковочного материала. Яйца с грязной и влажной скорлупой портятся значительно быстрее, чем с чистой и сухой.

Среди бактерий наиболее частыми возбудителями порчи являются Pseudomonas fluorescens, Proteus vulgaris, Micrococcus roseus, Basillus subtilis, Clostridium putrificum, Cl.sporogenes.

В условиях холодильного хранения развиваются преимущественно бактерии рода Pseudomonas. Эти бактерии быстро проникают с поверхности скорлупы в яйцо; уже через сутки они обнаруживаются на подскорлупной оболочке, а через двое — даже в содержимом яйца.

Бактерии — возбудители порчи различаются биохимическими свойствами и активностью, поэтому изменения, которые они вызывают, очень разнообразны Одни бактерии воздействуют на белок. Расщепление белка сопровождается накоплением кислот и оснований, аммиака, сероводорода, углекислого газа. Газов может быть так много, что происходит разрыв скорлупы. Белок приобретает несвойственную окраску (покраснение, пожелтение, почернение) и неприятный запах (гнилостный, сырный, затхлый). Желток при этом может не изменяться. Другие бактерии воздействуют на желток, вызывая гидролитическое и окислительное превращение липидов; при этом образуются жирные кислоты, альдегиды, кетоны.

Нередко белок перемешивается с желтком и образуется однородная, мутная, буреющая жидкая масса с неприятным запахом. При овоскопии такое яйцо не просвечивается.

Дефект «кислое яйцо» вызывают многие бактерии, в том числе и кишечные палочки. При определении светопроницаемости такого яйца дефект не обнаруживается, а при вскрытии яйцо издает едкий запах.

Плесневые грибы разрастаются прежде всего на подскорлупной оболочке и наиболее быстро около воздушной камеры. Затем они проникают в белок. В начальной стадии плесневения при овоскопии яйца в месте развития плесени наблюдается темное пятно. По мере развития гриба размеры пятна увеличиваются и яйцо становится полностью непрозрачным, так как вся скорлупа изнутри покрывается плесенью. Порчу яиц чаще других вызывают Penicillium, Cladosporium, Aspergillus, а также дрожжи — Torulopsis vicola.

В яйцах водоплавающей птицы (утиных, гусиных) нередко обнаруживаются сальмонеллы — возбудители пищевых отравлений. Для их развития наиболее благоприятная часть яйца — желток. В целях профилактики пищевых отравлений реализация утиных и гусиных яиц на предприятиях общественного питания и в торговле запрещена.

Яйца кур, больных туберкулезом, используют только для производства кондитерских изделий, которые подвергают тепловой обработке при высокой температуре.

На длительное хранение закладывают охлажденные, свежие, чистые яйца. Хранят их при температуре от -1 до -2 °С и относительной влажности воздуха 85—88 %. При резких колебаниях температуры скорлупа увлажняется («отпотевает»), что способствует развитию микроорганизмов.

Для предохранения от проникновения микробов и предотвращения потерь влаги и углекислого газа, а следовательно, для удлинения срока хранения яйца взамен применяемого ранее известкования (для закупорки пор) его поверхность покрывают тонкими пленками. Хороший эффект дает обработка минеральным маслом путем кратковременного погружения в него. Так, за 5 мес хранения при -2 °С пищевой брак яиц, обработанных маслом, составил 0,3 % от общего количества, обработанных вазелином — 0,5, а необработанных — 2,5 %. Эффект повышается и при добавлении в масло антибиотика гердецина (Р. А. Диденко). Обрабатывают яйца водорастворимыми пленкообразующими веществами (поливиниловый спирт, метилцеллюлоза и др.), после чего подсушивают на воздухе. По данным В. А. Герасимова, за 5 мес хранения яиц при температуре от 1 до 1,5 °С количество бактерий на скорлупе с пленочным покрытием уменьшается с 10⁴ на 1 см² поверхности до десятков клеток, а на необработанной скорлупе — лишь до 10³. В белке обработанных яиц бактерии отсутствуют, а в необработанных они обнаруживаются в количестве сотен в 1 см³; снижается в несколько раз и количество пищевого брака. Однако указанные пленочные покрытия сами могут разрушаться микробами.

Во ВНИИТОПе разработан способ создания на скорлупе влаго- и газозащитной бактерицидной пленки из парафина и петролатума с последующей обработкой озоном. При быстром их окислении образуются вещества, обладающие бактерицидным действием (высшие жирные кислоты, жирные спирты и др.). На скорлупе яиц, обработанных таким способом, в течение 6 мес. хранения в холодильных камерах бактерии не обнаруживались Рекомендуется дополнительно к холоду хранение яиц в модифицированной газовой среде —- с повышенным содержанием углекислого газа и азота; обработка высокочастотным электромагнитным полем, позволяющая (модулируя амплитуду) одновременно, но избирательно нагревать скорлупу и содержимое яйца до разной температуры; озонирование. Озонирование яиц при длительном хранении позволяет в 2—3 раза сократить отходы. Эффективность повышается при совмещении озонирования яиц с последующей упаковкой их в герметичную полимерную тару. Тара и упаковочный материал должны быть чистыми, сухими.

5. Хлеб.

При производстве хлеба качество муки и состав ее микрофлоры имеют большое значение для нормального течения процесса тестоведения и отражаются на качестве полуфабриката — теста и готового хлеба.

На хлебозаводах муку исследуют — определяют степень обсеменения ее спорами Bacillus subtilis — возбудителя тягучей болезни хлеба непосредственно микробиологическим методом или методом пробных выпечек хлеба.

В созревании теста наряду с физическими и биохимическими превращениями, протекающими в нем (как из пшеничной, так и ржаной муки), большая роль принадлежит дрожжам и молочнокислым бактериям.

В производстве пшеничного хлеба при изготовлении теста применяют пекарские прессованные или сухие дрожжи, а также жидкие дрожжи и жидкие пшеничные закваски, изготовляемые непосредственно на хлебозаводах.

Хлебопекарные дрожжи должны быть устойчивыми к повышенной концентрации среды и обладать высокой бродильной мальтазной активностью, так как в тесте в результате ферментативного расщепления крахмала накапливается преимущественно мальтоза. Образующийся в процессе брожения углекислый газ разрыхляет тесто и оно увеличивается в объеме; образующийся спирт удаляется в процессе выпечки.

Некоторые продукты жизнедеятельности дрожжей (высшие спирты, альдегиды, кетоны и др.) придают хлебу своеобразные вкус и аромат.

Жидкие дрожжи представляют собой активную культуру дрожжей, выращенную на мучной питательной среде, предварительно осахаренной и заквашенной (до определенной кислотности) термофильной молочной бактерией — палочкой Дельбрюка. Высокая кислотность среды благоприятствует развитию дрожжей и сдерживает рост имеющейся в тесте посторонней микрофлоры, угнетающей жизнедеятельность дрожжей.

При изготовлении жидких дрожжей применяют чистые культуры различных производственных рас вида Saccharomyces cerevisiae.

В закваске всегда имеется некоторое количество и молочнокислых бактерий, преимущественно гетероферментативных.

Жидкие пшеничные закваски — это смешанная культура на осахаренной мучной среде активных дрожжей S.cerevisiae и мезофильных молочнокислых бактерий: гомоферментативной палочки Lactobacillus plantarum и гетероферментативной L.brevis, развивающихся в среде спонтанно или вносимых в виде чистых культур. Гетероферментативные молочнокислые бактерии, помимо кислот, образуют углекислый газ, поэтому они играют некоторую роль в разрыхлении теста. Выделяемые молочнокислыми бактериями молочная кислота и летучие кислоты способствуют улучшению аромата и вкуса хлеба.

Хлеб, полученный на жидких дрожжах и жидких заквасках, не только обладает более приятным вкусом, но реже болеет тягучей болезнью и медленнее черствеет, по сравнению с хлебом, изготовляемым с использованием только прессованных дрожжей. В пшеничном тесте на прессованных дрожжах мало молочнокислых бактерий, попадают они в основном из муки, их участие в созревании теста незначительно.

В производстве ржаного хлеба тесто готовят на заквасках, которые, как и пшеничные закваски, являются смешанными культурами дрожжей и молочнокислых бактерий, что обеспечивает разрыхление теста и накопление кислот. Соотношение молочнокислых бактерий и дрожжей составляет 80 : 1, а в пшеничном тесте — 30: 1, т. е. в созревании ржаного теста ведущая роль принадлежит молочнокислым бактериям.

Ржаные закваски бывают густые и жидкие. Жидкие готовят на осахаренной жидкой среде из ржаной муки с применением чистых культур различных рас дрожжей видов Saccharomyces cerevisiae и S. minor. Из гомоферментативных молочнокислых бактерий применяют Lactobacillus plantarum (иногда вводят L. casei), из гетероферментативных — L. brevis и L. fermentum.

На большинстве заводов густые закваски готовят на чистых культурах дрожжей — S. minor и молочнокислых бактерий — L. plantarum и L. brevis. Эти бактерии, помимо молочной кислоты и углекислого газа, продуцируют вещества (альдегиды, летучие кислоты, уксусный и этиловый эфиры), входящие в состав ароматического комплекса хлеба.

Дрожжи S. minor несколько уступают по энергии брожения виду S. cerevisiae, но отличаются большей кислотоустойчивостью.

Высокая кислотность ржаного теста (рН 4,2—4,3) благоприятно воздействует на белки ржаной муки, улучшает ее хлебопекарные свойства и препятствует развитию в тесте и хлебе бактерий — возбудителей порчи.

В тесте помимо используемых производственных микроорганизмов всегда находятся посторонние, попадающие с сырьем и из внешней среды. Их активное развитие нарушает нормальное течение процессов брожения и созревания теста. Таковыми являются, например, поступающие с прессованными дрожжами и из муки дикие дрожжи рода Candida. Эти дрожжи в брожении не участвуют, но отрицательно воздействуют на бродильную активность производственных дрожжей. Кроме того, они окисляют спирт в уксусную кислоту, используют молочную кислоту, снижая тем самым кислотность закваски.

Поверхность хлеба при выходе из печи практически стерильна, но мякиш прогревается только до 93—98 °С, и в нем всегда сохраняется какое-то количество бактериальных спор; возможно сохранение и вегетативных клеток.

Во время охлаждения, последующего транспортирования, хранения и реализации хлеба споры могут прорасти, а размножение в мякише образовавшихся клеток приводит к порче хлеба.

При хранении хлеб может подвергаться различным видам порчи.

Возбудитель тягучей картофельной болезни — спорообразующие аэробные бактерии картофельная и сенная палочки, объединенные в настоящее время в один вид — Bacillus subtilis. Споры этих бактерии термоустойчивы, в муке они всегда присутствуют, а в отдельных видах (муке 2-го сорта, обойной) — в немалых количествах. Источник инфекции — оборудование, воздух производственных цехов хлебозавода. Во время выпечки хлеба споры этих бактерий не погибают и в дальнейшем при благоприятных условиях прорастают в вегетативные, размножающиеся клетки.

Bacillus subtilis вызывает гидролиз крахмала с образованием большого количества декстринов, но эти бактерии чувствительны к повышенной кислотности среды, поэтому тягучей болезни подвержен преимущественно пшеничный хлеб, особенно из муки 2-го сорта, имеющий по сравнению с ржаным хлебом невысокую кислотность. В начале развития заболевания хлеб приобретает посторонний фруктовый запах, затем мякиш ослизняется, темнеет, становится липким, тянется нитями. Пораженный хлеб в пищу непригоден.

В случае обнаружения в процессе хранения или продажи признаков картофельной болезни хлеб и хлебобулочные изделия должны быть немедленно изъяты из подсобных помещений и торгового зала и в установленном порядке направлены на корм скоту или уничтожение.

В целях предотвращения тягучей болезни хлеб после выпечки быстро охлаждают до температуры 10—12 °С и хранят при этой температуре в хорошо вентилируемом помещении. Рекомендуется подкислять тесто уксусной, пропионовой и сорбиновой кислотами или их солями.

В тесто из пшеничной муки предложено (К. Е. Бертенева) вводить закваски чистых культур пропионовокислых бактерий или мезофильной молочнокислой палочки — Lactobacillus fermentum. Угнетающее действие этой бактерии на Bacillus subtilis обусловлено не только подкислением среды, но и выделением анабиотических веществ.

Пьяный хлеб не имеет внешних признаков порчи, но вреден, так как содержит сохранившиеся при выпечке, выделенные в зерно микотоксины гриба Fusarium.

Возбудители меловой болезни — дрожжеподобные грибы (из эндомицетовых). Они попадают в тесто с мукой и сохраняются при выпечке хлеба; инфицирование готового хлеба может происходить и извне. Болезнь сначала проявляется на поверхности хлеба, затем по трещинам распространяется внутрь мякиша в виде белых сухих порошкообразных включений, сходных с мелом. Хлеб теряет товарный вид, приобретает неприятные вкус и запах.

Плесневение — наиболее распространенный вид порчи ржаного и пшеничного хлеба; возникает в основном при нарушении режима хранения. При слишком плотной укладке, повышенной влажности и температуре споры плесеней, попавшие на пшеничный хлеб извне (из воздуха, при контакте с инфицированными предметами), быстро развиваются, особенно если корка хлеба с трещинами. Плесневение хлеба чаще вызывают грибы родов Penicillium, Aspergillus, Mucor, Rhizopus. Многие из них вызывают гидролиз белков, крахмала; хлеб приобретает неприятные затхлые запах и вкус. Заплесневелый хлеб в пищу непригоден, так как может содержать микотоксины. В хлебе, пораженном аспергилловыми грибами, обнаружены афлатоксины (Шпихер), которые концентрировались в основном в наружных слоях хлеба, но выявлялись и в мякише.

Для борьбы с плесневением хлеба предлагаются различные методы: обработка поверхности хлеба или упаковочного материала химическими консервантами (этиловым спиртом, солями пропионовой и сорбиновой кислот), стерилизация упакованного хлеба токами высокой частоты, ионизирующими излучениями; эффективно также замораживание хлеба. Однако основными мероприятиями на хлебозаводах, обеспечивающими высокое качество хлеба, являются строгое соблюдение установленного технологического режима, содержание в должной чистоте оборудования, систематическая дезинфекция производственных помещений.

Хлеб употребляют в пищу без дополнительной кулинарной обработки, поэтому на всех стадиях его производства, при хранении, транспортировании и реализации должны строго выполняться установленные санитарные требования.

Тема: «Биоповреждения непродовольственных товаров»

Воздействие живых организмов на промышленное сырье, материалы и изделия может существенно изменить их потребительские свойства, снизить качество, а в ряде случаев привести к полному их разрушению.

Свойства сырья, материалов и изделий, в том числе и потребительские, могут изменяться при хранении, эксплуатации, иногда и при производстве под воздействием физико-химических, механических и биологических факторов, вызывающих соответствующие повреждения (физико-химические, механические, биологические).

Эти повреждения возникают параллельно или последовательно, усиливая друг друга.

Нет сомнений в том, что при любых нарушениях режимов хранения, тем более при аварийных ситуациях (например, подмочка), в конечном счете, преобладающим и завершающим процесс является биологическое повреждение.

Согласно нормативным документам, понятие биоповреждение определяется как повреждение материалов, сырья и изделий под воздействием биологического фактора (ГОСТ 9.102-91 ЕСЗКС. Воздействие биологических факторов на технические объекты. Термины и определения).

Биологический фактор (биофактор) - это организмы или сообщества организмов, вызывающие нарушение работоспособного состояния объекта.

Однако формулировки, представленные в стандарте, не отражают еще одну сторону влияния биоповреждений промышленных товаров на одно из важнейших потребительских свойств - безопасность.

Безопасность - это отсутствие риска для жизни, здоровья и имущества потребителей при эксплуатации или потреблении товаров.

Выделяют санитарно-гигиеническую безопасность, которая означает отсутствие недопустимого риска, который может возникнуть при разного рода биоповреждениях потребительских товаров и которые, в свою очередь, могут не только привести к потере имущества, но также могут быть опасными для здоровья потребителей.

Особенно это касается, например, косметических товаров или же загрязнения товаров болезнетворными микроорганизмами.

Однако не только болезнетворные микроорганизмы могут быть опасны для здоровья потребителей. Например, на некоторых текстильных предприятиях выявлены случаи заболевания рабочих прядильно-приготовительных участков из-за выделения в воздушную среду большого количества частичек пыли с сапрофитными микроорганизмами от биозараженного хлопка.

При гигиенической оценке одежды, белья, обуви и т.д. на них определяют степень накопления микроорганизмов. Считается, что чем больше накопление микроорганизмов на белье и во внутреннем пространстве обуви (перчаточные, чулочно-носочные изделия, стельки), тем меньше их остается на поверхности кожи, так как эти изделия обладают высокой очистительной способностью. Выявлено, что обсемененность кожи при использовании одежды и белья из хлопка и вискозы в 2 - 3 раза меньше, чем при использовании белья из капрона.

Таким образом, биоповреждения тесно связаны с такими комплексными показателями качества товаров, как надежность, функциональность, эргономичность и т.д.

Объектами биоповреждения являются сооружения, изделия, материалы, сырье, которые в процессе воздействия на них живых организмов теряют свои свойства.

Агентами биоповреждений являются живые организмы, атакующие сооружения, изделия, материалы и сырье и вызывающие изменения их свойств .

В реальных условиях хранения и эксплуатации на непродовольственное сырье, материалы и изделия повреждающее воздействие оказывают микроорганизмы (бактерии, микроскопические грибы), насекомые (моли, жуки-кожееды, жуки-точильщики, термиты, тараканы) и млекопитающие (грызуны: крысы и мыши).

Стойкость к воздействию биологического фактора (биостойкость) - это свойство объекта сохранять значение показателей в пределах установленных нормативно-технической документацией в течение заданного времени в процессе или после воздействия биофактора. Этот термин применяется с указанием конкретного биофактора:

бактериостойкость - стойкость к воздействию бактерий;

грибостойкость - стойкость к воздействию грибов;

стойкость к повреждению термитами;

стойкость к повреждению молью;

стойкость к повреждению грызунами;

микробиологическая стойкость - устойчивость материалов при испытаниях на биостойкость в природных условиях.

Воздействие живых организмов на материалы может приводить к неблагоприятному или благоприятному для человека итогу. В первом случае речь идет о биоповреждении (англ. - biodeterioration), во втором о биоразрушении (англ. - biodegradation) материалов, отслуживших свой срок и загрязняющих окружающую среду.

Среди биоповреждений следует отметить собственно биоповреждения материалов, которые при всем многообразии живых организмов и способов их воздействия сводятся к химическим и механическим изменениям.

Микроорганизмы в данном случае оказывают на материалы прежде всего химическое воздействие, а насекомые и животные наносят, как правило, механические повреждения.

2.Таким образом, собственно повреждения материалов живыми организмами можно свести к двум типам:

3.По степеням значимости различают дефекты критические, значительные и малозначительные.

Критические дефекты - несоответствие изделий установленным требованиям, которые могут нанести вред здоровью или имуществу потребителей или окружающей среде.

Значительные дефекты - влияют на свойства материалов, но не влияют на безопасность для потребителя или окружающей среды.

Малозначительные дефекты - не оказывают влияния на свойства изделий, в первую очередь, на назначение, надежность и безопасность. К ним, в частности, относится биозасорение.

В зависимости от наличия методов и средств обнаружения дефекты подразделяются на явные, для которых предусмотрены методы и средства обнаружения, и скрытые, для которых возможно применение специальных методов и средств обнаружения.

Для биоповреждений характерны именно скрытые дефекты, для обнаружения которых необходимо специальное оборудование.

В зависимости от наличия методов и средств устранения дефекты делят на устранимые и неустранимые.

Устранимые - дефекты, после устранения которых товар может быть использован по назначению. Такие дефекты характерны только для биозасорения.

Неустранимые - дефекты, которые невозможно или экономически невыгодно устранять. Например, при биоповреждении оптики прибор может быть восстановлен только после разборки и дополнительной шлифовки поверхности. В других случаях критические дефекты при биоповреждениях практически неустранимы.

Таким образом, при биоповреждении сырья, материалов и изделий происходит:

изменение химических свойств в результате окисления или гидролиза компонентов материала: под действием микроорганизмов изменяется кислото- и щелочестойкость, устойчивость к действию окислителей, восстановителей и органических растворителей;

изменение физико-механических свойств материалов, например, потеря прочности древесины, резины, пластиков, тканей под действием микроорганизмов или продуктов их обмена веществ, набухание резины, потеря адгезии лакокрасочных покрытий;

изменение оптических свойств, например, цвета, блеска, прозрачности, преломления света;

ухудшение электрофизических свойств, например, снижение электроизоляционных свойств материалов;

изменение органолептических свойств, например, появление дурного запаха при гниении, появление слизи на твердых поверхностях;

потеря части материала вследствие его повреждения, например, грызунами или насекомыми.

1. Агентами микробиологического воздействия на материалы являются:

1) мхи

2) насекомые

3) микроскопические грибы

4) грызуны

5) растения

2. Какие из ферментов играют наибольшую роль в биоразрушении материалов белкового происхождения:

1) гликозидазы

2) протеиназы

3) лигазы

4) изомеразы

5) трансферазы

3. Степень повреждения шерстяных тканей молью по ГОСТ 9.055-75 оценивается:

1) в баллах

2) по приросту биомассы

3) по потере механической прочности

4) по изменению цвета

5) по изменению запаха

4. Инсектициды применяются для защиты материалов от воздействия:

1) грызунов

2) микроскопических грибов

3) насекомых

4) бактерий

5) растений

5. Биологический метод борьбы с грызунами состоит в использовании:

1) ядов

2) капканов

3) микроорганизмов

4) ультразвука сектицидов

5) инсектицидов

6. Наиболее безвредными для человека инсектицидами, применяемыми для борьбы с тараканами, являются:

1) фосфороорганические соединения

2) карбаматы

3) пиретроиды

4) биологические препараты

5) карбофос

7. Биофактор, применяемый для оценки биостойкости текстильных материалов по ГОСТ 9.060-75:

1) стандартный набор бактерий

2) стандартный набор микроскопических грибов

3) ферментный препарат ( целлюлаза)

4) почвенная микрофлора

5) набор бактерий и микроскопических грибов

8. Критерием оценки биостойкости бумаги по ГОСТу 9.801 – 82 является:

1) прочность на излом

2) баллы

3) потеря массы

4) органолептические показатели рочность на разрыв

5) прочность на разрыв

9. Микроскопические грибы начинают развиваться на хлопковых волокнах при их влажности:

1) не менее 20%

2) не менее 10%

3) не менее 45%

4) не менее 65%

5) не менее 85%

10. Наиболее стойкими к воздействию микроорганизмов являются следующие лубяные волокна:

1) джутовые

2) ацетатные

3) вискозные

4) льняные

5) полиэфирные

11. Микробиологическое повреждение шерстяных волокон начинается с разрушения:

1) кутикулы

2) клеточно-мембранного комплекса

3) сердцевинного слоя

4) кортекса

5) чешуйчатого слоя

12. Дефекты кожевенного сырья, причиной которых является развитие гнилостных процессов:

1) отдушистость

2) безличина

3) кнутовина

4) неотделенная бахтарма

5) расслоение шкуры

13. Порода древесины, имеющая наименьшую биостойкость:

1) сосна

2) кедр

3) ясень

4) осина

5) ель

14. В косметических эмульсиях микроорганизмы развиваются :

1) в водной фазе

2) в жировой фазе

3) на поверхности пигментов

4) внутри частиц жира

5) снаружи частиц жира

15. Какая упаковка косметических средств может способствовать загрязнению микроорганизмами при использовании:

1) аэрозольные баллоны

2) баночки с широким горлом

3) тубы

4) флаконы с дозирующим устройством

5) баночки с узким горлом

16. Бактерии, которые не принимают участия в биокоррозии металлов:

1) сульфатредуцирующие

2) целлюлозоразрушающие

3) тионовые

4) железобактерии

5) протелитические

17. На какой подложке биостойкость лакокрасочных покрытий будет наименьшей:

1) черный металл

2) кирпич

3) древесина

4) цветной металл

5) пластмасса

18. Какой наполнитель пластмасс будет повышать грибостойкость:

1) бумага

2) хлопковые волокна

3) древесная мука

4) каолин

5) льняные волокна

19. Отметить правильное утверждение, касающееся микробиологической стойкости полимеров:

1) чем выше аморфность, тем выше биостойкость

2) чем выше молекулярная масса и выше кристалличность, тем выше биостойкость

3) чем ниже молекулярная масса, тем выше биостойкость

4) чем ниже молекулярная масса и выше аморфность, тем выше биостойкость

5) чем ниже аморфность, тем выше биостойкость

Тема: «Патогенные микроорганизмы и пищевые заболевания, вызываемые ими»

1.Пищевые (алиментарные) заболевания – заболевания, причиной которых служит пища, инфицированная токсигенными микроорганизмами или токсинами микробов (рис. 12.1).

дизентерия, брюшной тиф, холера и др.

бруцеллез, туберкулез, сиб. язва и др.

бактериальной природы грибковой природы

Рис. 12.1 Пищевые заболевания

Таблица 12.1 - Сравнительная характеристика пищевых заболеваний

Пищевые продукты – благоприятная среда для развития микроорганизмов – сапрофитов, в том числе и возбудителей пищевых отравлений. Кроме того, через пищевые продукты могут передаваться и возбудители инфекций – заразных заболеваний, которые непосредственно в пищевых продуктах не размножаются. Таким образом, пищевые продукты при неправильном технологическом режиме их производства и хранения могут служить причиной пищевых заболеваний – пищевых инфекций и пищевых отравлений.