2017-11-01
4677
Микробиология отдельных групп товаров
Микробиология пищевых продуктов
Среди различных причин порчи пищевых продуктов основное место принадлежит порче их под действием микроорганизмов. Особенно подвержены действию микробов скоропортящиеся продукты. К таким продуктам относятся те, которые содержат много воды.
Пищевые продукты включают в свой состав различные органические вещества, могущие служить пищей для микроорганизмов, поэтому они и подвергаются воздействию бактерий и грибков.
Это воздействие носит характер брожений, разрушения жировых веществ, гниения белков и т. д. Результатом такого воздействия являются постепенное разложение продукта и утрата им вкусовых, ароматических и других качеств; он становится несъедобным и даже опасным для здоровья. В разлагающихся пищевых продуктах могут находиться различные патогенные микроорганизмы, вызывающие пищевые инфекции и отравления, о которых речь пойдет ниже.
В процессах порчи пищевых продуктов принимают участие различные микроорганизмы. Знание того, какие из этих микроорганизмов населяют те или иные пищевые продукты и вызывают их порчу, а также изучение свойств данных микроорганизмов имеют важное значение для правильной обработки и сохранения продуктов питания.
|
|
|
МИКРОФЛОРА ЗЕРНА
Микрофлора зерна представлена несколькими группами микроорганизмов.
I – эпифитные м/о – микроорганизмы, которые нормально сопутствуют жизни растений и находятся на его поверхности. Они питаются за счет органических выделений тканей растений и загрязнителей на них.
II – микробы, случайно попавшие на зерно с пылью, дождем, насекомыми.
III – микробы, паразитирующие на растениях и вызывающие их заболевания.
IV – микроорганизмы почвы, попадающие на зерно во время обмолота и уборки.
Эпифитные м/о не могут проникать в ткани через оболочки растительных леток и не оказывают вредного воздействия на развитие растений. Типичными эпифитами являются не образующие спор палочки Бактериум гербикола и Псевдомонас флюоресцирующий, а также разнообразные кокки, спорообразующие бактерии и некоторые плесневые грибы.
В зерне, поступающем на хранение, содержится 3 основных группы м/о, подразделяемых по типу питания:
1) сапрофитные микробы – образующие споры бактерии, плесневые грибы, актиномицеты, дрожжи, дрожжеподобные грибы и др. Для хранения зерна очень важен количественный и качественный состав сапрофитов в зерне, т.к они отрицательно влияю на качество зерна: снижается общая масса зерна, ухудшаются его блеск, запах, цвет, вкус. Зерно приобретает посторонние запахи: амбарный, гнилостный, плесневелый, затхлый.
|
|
|
2) фитопатогенные микробы (паразиты) – возбудители болезней растений, чаще всего грибы разного вида головни, спорыньи, фузариозы и др. Допускается содержание спорыньи, головни, а также вредных сорняков растений - куколя и горчака – в сумме не более 0,06%.
3) патогенные микробы – попадают в зерновую массу случайно, от больных животных или бациллоносителей (возбудители сибирской язвы, туляремии, бруцеллеза и др.). Переносчиками вредных микробов на зерно являются сельскохозяйственные животные, грызуны, некоторые птицы и насекомые. Зерно не является благоприятной средой для развития патогенных м/о и при хранении большинство их них отмирает. Зерно может быть только передатчиком инфекции, но при соблюдении санитарных мер по очистке и дезинфекции зернохранилищ, мельниц, складов и др. помещений для хранения и переработки зерна, оно не будет являться передатчиком патогенных м/о.
По отношению к кислороду воздуха в зерне содержатся в основном аэробы (плесени, бактерии), нестрогие анаэробы (дрожжи) и анаэробы или факультативные анаэробы (молочнокислые бактерии). Отсутствие кислорода задерживает развитие м/о, а содержание углекислого газа 18-20%, выделяемого при дыхании зерна, рост бактерий и грибов прекращается.
Нарушение целостности зерна и его оболочек при механическом воздействии способствует развитию м/о. Так, на травмированных зернах пшеницы вырастают грибы рода Пенициллиум.
На микрофлору зерна большое влияние оказывают условия уборки и хранения. При уборке влажность зерна 7-30%, а сорных примесей до 60%. При повышенной влажности зерна и температуре 25-300С в первую очередь активно развиваются некоторые грибы и бактерии.
САМОСОГРЕВАНИЕ ЗЕРНА
При интенсивном дыхании зерна выделяется тепло и, если оно не успевает рассеяться в окружающую среду, начинается самосогревание. Этому способствует повышенная влажность, оптимальная температура и доступ воздуха. Самосогреванию зерна более подвержено свежеубранное зерно.
Этапы в процессе самосогревания:
1) температура зерновой массы повышается до 24-300С, увеличивается общая обсемененность, количество бактерий и плесеней. Активно размножаются Бактеруиум гербикола.
2) температура повышается до 400С, число эпифитов снижается, плесневые грибы усиленно размножаются. Увеличивается количество споровых бактерий из группы Бациллус субтилис. Зерно отпотевает, появляется запах солода и печеного хлеба, зерна пшеницы и ржи немного темнеют.
3) температура повышается до 500С, общая обсемененность снижается. Полностью исчезает эпифитная микрофлора, сокращается кол-во плесневых грибов. Накапливаются термофильные спорообразующие бактерии, из плесневых грибов – отдельные виды аспергиллов. Зерно приобретает затхлый или гнилостный запах, оболочки зерна темнеют.
4) температура достигает 70-750С, погибают все м/о, зерно постепенно охлаждается, но теряет все питательные качества.
Если процесс самосогревания не приостановить в начале, зерно испортится. Для ликвидации процесса применяют активное вентилирование и охлаждение зерна.
На зерне с влажностью ниже критической споры бактерий и плесени обычно находятся в состоянии покоя, но при повышении влажности переходят к активной деятельности и вызывают порчу зерна.
БОЛЕЗНИ ЗЕРНА, ВЫЗЫВАЕМЫЕ МИКРООРГАНИЗМАМИ
Спорынья – заболевание вызывает гриб из класса Аскомицетес (сумчатых грибов) со сложным циклом развития. На одной из стадий развития гриба в колосе ржи или пшеницы образуются темно-фиолетовые твердые рожки –склероции длиной 9-22 мм. В этих рожках содержатся запасные питательные вещества (жир), немного воды и ядовитые алкалоиды (эрготин, эрготинин и др.). В кол-ве 1-2% примесь рожков спорыньи вызывает тяжелое заболевание человека и животных –эрготизм.
|
|
|
Головня – заболевание вызывает гриб класса базидиальных. Он поражает все виды культурных злаков, особенно пшеницу и кукурузу. Виды головни: твердая (называется еще вонючей) и пыльная головня. Оба вида поражают зерна при прорастании. Далее гриб растет вместе с растением злака и затем поражает колос. При поражении зерна твердой головней вместо зерен образуются твердые темные мешочки, наполненные спорами гриба (хламидоспорами), с помощью которых гриб распространяется. Споры твердой головни гигроскопичны и при отсыревании становятся липкими, имеют неприятный запах селедочного рассола. Из такого зерна получается мука с неприятным запахом и вкусом, а хлеб может вызвать раздражение слюнных желез и расстройство кишечника.
Пыльная головня выглядит иначе: в колосе больного растения зёрна совсем не образуются. Вместо них появляется масса темных хламидоспор, которые легко распыляются.
Фузариоз - заболевание вызывает гриб Фузариум из класса несовершенных грибов. Он поражает зерно в процессе формирования. Мука из пораженного зерна может содержать ядовитые вещества – продукты обмена гриба. Хлеб из такой муки опасен для человека и может вызвать отравление. Это заболевание зерна и муки называют еще «пьяной болезнью» хлеба. Другой вид гриба Фузариум поражает зерно, перезимовавшее под снегом.
Микроорганизмы зерна
Организация пищевых производств, перерабатывающих зерно, должна учитывать микроорганизмы, присутствующие на зерне. Зерно ячменя являет-ся переносчиком ряда микроорганизмов, которые ранее называли ее природ-ной микрофлорой. В последние годы от этого понятия отошли. В настоящее время преимущественно используется термин «микробиота», так как в нем отражено наличие различных форм жизни.
Микробиота зерна в основном включает в себя бактерии, актиномицеты, мицелиальные грибы и дрожжи (таблица 5)
| Таблица 5 - Микробиота зерновых масс зерновых культур Сапрофитные микроорганизмы | Фитопатогенные микроорганизмы | Микроорганизмы, па-тогенные для человека и животных | |||
| Типичные эпифиты | Прочие сапрофиты | ||||
| Бактерии: Ervinia herbicola, Pseudomonas fluores-cens Дрожжи: Белые и розовые из рода Torulopsis Дрожжи верхового брожения (саха-ромицеты) Мицелиальные грибы: (Полевые грибы): Alternaria, Cladosporium, Dematium, Trichothecium и др. | Бактерии: Bacillus subtilis (кар-тофельная, сенная па-лочка), Bacillus mycoides (гнилостная палочка), Proteus Бактерии кислотных брожений; кокки, мик-рококки и сарцины Мицелиальные грибы(грибы хранения) мукоровые: Mucor mucedo, Mucor racemosus, Rhizopus nigricans и др. аспергилловые: A.niger,A.glaucus, A.fumigatus, A.glavatus,A. fla-vus,Penicillium glaucum и др. прочие грибы: Monilia, Geotrichum и др. | Бактериозы, вызы-вающиещуплость зерна: Bacterium translucens, B.atrofaciens Микозы: Различные виды го-ловни, злаковых, спорынья; Различные виды фу-зариума; Nigrospora, Diplodia zeae и др. | Бактерии, вызываю-щие заболевания у животных и человека (зоонозы) Возбудители бруцелле-за, туляремии, тубер-кулеза, сибирской яз-вы, сапа и др. Бактерии, вызываю-щие заболевания у человека: Возбудители столбня-ка, газовой гангрены, гноеродные кокки и др. | ||
|
|
|
МИКРОФЛОРА МУКИ
При размоле зерна в муку переходят все микроорганизмы, находящиеся на поверхности зерна, и чем их больше, тем больше будет в муке. Мука – продукт менее стойкий, чем зерно, и в процессе хранения она может подвергаться порче в результате жизнедеятельности м/о.
В муке встречаются различные бактерии, грибы, актиномицеты и др. м/о. Но практическое значение для производства мучных изделий имеют дрожжи, молочнокислые бактерии, плесневые грибы, картофельная палочка. В муке влажностью 14,5% все эти м/о находятся в неактивном состоянии. Однако при увлажнении более 15% в результате неправильного хранения активность и численность м/о возрастает и наступает порча муки.
Виды порчи муки:
- плесневение – при хранении муки в складах при повышенной (более 80%) относительной влажности воздуха.
- прокисание – результат жизнедеятельности молочнокислых бактерий, сбраживающих углеводы муки с образованием кислот.
- прогоркание – результат биохимического процесса частичного окисления жиров муки кислородом воздуха, а частично гидролиза жиров под воздействием жирорасщепляющих ферментов некоторых бактерий и плесеней.
- самосогревание – при хранении муки с повышенной (более 20%) влажностью. Самосогревание сопровождается размножением спорообразующих бактерий, вызывающих тягучую болезнь хлеба.
Мука с признаками порчи для производства изделий не используется.
Микробиология зерна и продуктов его переработки
Зерно является основным продуктом сельского хозяйства. Оно перерабатывается в муку и крупу. В зерне содержатся углеводы, белки, жиры, витамины, минеральные соли и другие вещества. Воды в зерне значительно меньше, чем в овощах - 14%. Такая сравнительно невысокая влажность препятствует развитию микрофлоры, хотя на зерне находится большое количество различных микроорганизмов. Основная масса их попадает на зерно во время уборки урожая имеете с пылью и частицами почвы.
Микрофлору зерна обычно составляют спороносные палочки - бациллус субтилис (сенная палочка), бациллус мезентерикус (картофельная палочка), бациллус микоидес, а также молочнокислые и маслянокислые бактерии, пигментные бактерии, кишечная палочка и др. Кроме того, поверхность зерна обсеменена спорами различных плесневых грибков, на зерне находятся также дрожжи.
Низкая влажность зерна обусловливает неактивное состояние микроорганизмов, находящихся на нем. В таком состоянии они не вызывают каких-либо изменений в зерне при его хранении. Часть микроорганизмов из-за неблагоприятных условий через некоторое время отмирает, другая часть сохраняет свою жизнеспособность. При увеличении содержания влаги в зерне сохранившиеся микроорганизмы начинают проявлять свою жизнедеятельность и в первую очередь плесневые грибки как наименее прихотливые к влажности среды. При дальнейшем увеличении влаги в зерне активными становятся и другие микроорганизмы - бактерии и дрожжи. Поэтому к хранению допускается зерно, влажность которого не превышает 13,5-15,5%.
Микроорганизмы, находящиеся на зерне, после измельчения его сохраняются большей частью и в продуктах переработки зерна - муке и крупе. Поэтому микрофлора продуктов переработки зерна обычно включает те же микробы, которые находились на поверхности зерна.
Некоторые микроорганизмы, находившиеся в муке, сохраняются в выпеченном хлебе и вызывают его порчу. Среди различных видов порчи хлеба наиболее распространены картофельная болезнь, кровавая болезнь и плесневение.
Картофельную болезнь хлеба вызывает бациллус мезентерикус, или картофельная палочка. При сильном обсеменении муки картофельная палочка может сохраниться и после выпечки хлеба, так как ее споры выдерживают нагревание до 100°С в течение 3-4 часов. Хлеб, пораженный картофельной болезнью, имеет неприятный запах, становится липким, при его разломе видны тягучие нити, отчего эта болезнь получила еще название тягучей. В пищу такой хлеб непригоден. Картофельная палочка развивается в среде, близкой к нейтральной, поэтому тягучая болезнь возникает только в пшеничном хлебе, имеющем низкую кислотность, и не наблюдается в ржаном хлебе. Чтобы предупредить возникновение картофельной болезни хлеба, его после выпечки необходимо быстро охлаждать, так как температурный оптимум развития картофельной палочки около 40°С.
Кровавая болезнь свое название получила от образующихся иногда на хлебе красных пятен, причиной которых является палочковидная бактерия продигиозум. Такой хлеб в продажу не допускается, хотя бактерия для человека опасности не представляет. Возникновению этой болезни способствуют повышенные температура, влажность воздуха в помещении, где хранится хлеб, и пониженная кислотность хлеба.
Плесневение хлеба может происходить как на поверхности при ее увлажнении, так и в глубине мякиша, где достаточно влаги и куда может проникать воздух. Заражение хлеба вызывают различные плесени - аспергиллус, пенициллиум, мукор и другие. Для предупреждения плесневения хлеба необходимо, чтобы он находился в сухих и хорошо проветриваемых помещениях.
Лучшими условиями хранения хлеба следует считать температуру 10-15°С и относительную влажность воздуха около 75%.
Микрофлора рыбы
Обсеменение готовой продукции из рыбы зависит от характера ее переработки и условий технологического процесса.
