Вопрос 3-Микробиологические процессы, происходящие при хранении

Как указывалось выше, микроорганизмы, обсеменяющие продукты, при своем развитии вызывают ряд процессов (плесневение, гниение, различные виды брожения), которые могут привести к порче продуктов.

Плесневение обусловлено развитием плесневых грибов. Часто на хранящихся продуктах появляются пушистые, бархатистые налеты различных окрасок, представляющие собой разросшиеся колонии плесневых грибов. Плесневение может наблюдаться и внутри продукта, если туда попал воздух и есть влага. Составные части продукта (углеводы, белки и др.) превращаются плесенью в углекислый газ, спирт и другие вещества, многие из которых сообщают продукту характерный плесневый запах и вкус.

Гниение возникает в продуктах, богатых белковыми веществами (мясо, рыба, молочные продукты, яйца и др.). Возбудителями гниения являются бактерии, которые могут развиваться при доступе воздуха (аэробные) или без него (анаэробные). Оптимальной температурой развития гнилостных бактерий является температура 25-35°С, уже при температуре 4-б°С развитие большинства гнилостных бактерий задерживается, а при отрицательной прекращается полностью.

В процессе гниения продукта образуются сероводород, аммиак и др. вещества, придающие неприятные запахи, а также углекислый газ и вода. Могут образовываться при глубоком процессе гниения и ядовитые вещества, которые вызывают отравление.

Брожение вызывают дрожжи, плесени и бактерии в продуктах, содержащих значительное количество углеводов. Существует брожение спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, пропионовокислое, уксуснокислое и др.

Спиртовое брожение — анаэробный процесс расщепления углеводов с образованием этилового спирта и углекислого газа. Процесс осуществляется дрожжами и некоторыми видами плесеней.

Лучше всего спиртовое брожение происходит при концентрации сахара до 15%. Но есть дрожжи, которые вызывают брожение при концентрации сахара до 60%. Оптимальной температурой брожения является 30° С, при 40-50°С оно прекращается. Снижение температуры замедляет брожение, но ононе прекращается даже при температуре 0°С.

Если спиртовое брожение развивается в соках, компотах, варенье, джеме, меде, то продукты эти приобретают неприятный спиртовый привкус, ухудшается и консистенция (варенья, джема, меда). Однако спиртовое брожение лежит в основе получения целого ряда продуктов — хлеба, вина, пива, кваса.

Молочнокислое брожение — это анаэробное превращение углеводов молочнокислыми бактериями с образованием молочной кислоты. Молочнокислые бактерии легко переносят высушивание, устойчивы к углекислому газу, этиловому спирту, некоторые палочковидные бактерии устойчивы к поваренной соли (выдерживают 7-10%). Молочнокислые бактерии бывают с оптимом роста при 25-35°С и 40-45°С, а также есть холодоустойчивые, которые могут развиваться при 5°С и ниже. При нагревании до 60-80°С молочнокислые бактерии гибнут через 10—30 мин.

Молочнокислое брожение имеет практическое применение при производстве молочнокислых продуктов (сметаны, творога и др.), квашеных овощей (капусты и др.). Однако является, например, причиной порчи свежего молока. Молочная кислота подавляет развитие гнилостных бактерий, что является положительным фактором при хранении молочнокислых продуктов.

Маслянокислое брожение — это процесс превращения углеводов маслянокислыми бактериями в анаэробных условиях с образованием масляной кислоты, углекислого газа и водорода.

Оптимальная температура развития бактерий 30-40°С. Споры термоустойчивы, выдерживают кипячение в течение нескольких минут. Этот вид брожения приносит значительный ущерб народному хозяйству. Маслянокислые бактерии вызывают порчу картофеля и овощей, вспучивание сыров, бомбаж консервов, прогоркание молока и увлажненной муки и т. д. Они чувствительны к кислой среде, поэтому развиваются обычно в пастеризованном или сыром молоке при длительном хранении его на холоде, когда деятельность молочнокислых бактерий подавлена.

Пропионовокислое брожение — это превращение пропионовокислыми бактериями углеводов или молочной кислоты в пропионовую и уксусную кислоты с выделением углекислого газа и воды.

Бактерии этой группы относятся к факультативным анаэробам, т. е. могут развиваться при низком парциальном давлении кислорода. Оптимальная температура их развития 30-35°С; хорошо растут и при 15-25, погибают при 60-70°С. Пропионовокислое брожение является одним из важных процессов при созревании сыров, при котором формируется рисунок сыра и его вкус.

Пропионовая кислота и ее соли являются ингибиторами плесеней и могут быть использованы для предотвращения плесневения.

Уксуснокислое брожение — это превращение уксуснокислыми бактериями этилового спирта в уксусную кислоту и воду. В отличие от ранее рассмотренных, процессов брожения уксуснокислое является аэробным процессом.

Оптимальная температура развития уксуснокислых бактерий 20-35°С. Они являются причиной порчи вина, некоторых молочнокислых продуктов, пива. При развитии уксуснокислого брожения в этих продуктах снижается содержание спирта и резко повышается кислотность. Этот же процесс используют для получения пищевой уксусной кислоты.