Микрофлора молочнокислых продуктов

Она значительно ме­нее разнообразна, чем микрофлора свежего молока, так как эти продукты приготавливают из пастеризованного молока (сме­тану - из пастеризованных сливок) путем введения в него за­квасок из чистых или смешанных культур молочнокислых бак­терий, а также дрожжей (при получении кефира и кумыса).

При искусственном заквашивании удается избежать разви­тия посторонних бактерий и обеспечить высокое качество молоч­нокислых продуктов. Закваски приготавливают из молочнокис­лых стрептококков, болгарской и ацидофильной палочек.

При получении кефира молоко заквашивают так называе­мыми кефирными зернами. Микрофлора кефирных зерен вклю­чает молочнокислые стрептококки, молочнокислые палочки и дрожжи из рода торула. Следовательно, кефир является про­дуктом смешанного молочнокислого и спиртового брожения. Содержание спирта в нем доходит до 0,6%.

Приготовление кумыса, как и кефира, основано на молочно­кислом и спиртовом брожении. В состав закваски входят молочнокислые палочки и дрожжи, сбраживающие молочный сахар. В кумысе накапливается спирта до 2-2,6%.

Молочнокислые продукты, хотя и являются более стойкими при хранении, чем свежее молоко, однако и они относятся к числу скоропортящихся.

При неудовлетворительных условиях хранения в молочно­кислых продуктах могут развиваться различные гнилостные бактерии, кишечная палочка, плесневые грибки и дрожжи, вы­зывающие вначале пороки вкуса и запаха, а затем порчу мо­лочнокислых продуктов.

Микрофлора масла коровьего

Она зависит от разновидно­сти масла, способов и условий его изготовления; включает обычно большое количество микроорганизмов, попадающих в масло из сливок, с маслоизготовительной аппаратуры, из воды, применяемой для промывки масла, из воздуха и т. д.

Сладкосливочное масло получают из пастеризованных сли­вок, поэтому оно содержит сравнительно мало микроорганиз­мов, однако состав их случайный и разнородный.

Кислосливочное масло, приготавливаемое из предваритель­но заквашенных сливок, содержит значительно больше бакте­рий, но более определенного и постоянного состава - это глав­ным образом молочнокислые бактерии. Количество микроор­ганизмов в 1 г масла колеблется от нескольких десятков тысяч до десятков миллионов. Среди них попадаются также гнилостные бактерии, кишечная палочка, плесневые грибки и дрожжи. В масле могут находиться и представители патогенной микро­флоры (дизентерийная, брюшнотифозная палочки и др.).

Чем больше микроорганизмов окажется в масле непосред­ственно после его изготовления, тем быстрее наступит его порча. При хранении на масле может появиться плесень в виде раз­ноцветных пятен. Нередко плесень развивается в пустотах круп­ных кусков масла, если его неплотно набивали. Плесневение масла чаще всего вызывают грибки оидиум (молочная плесень), пенициллиум, аспергиллус, мукор, фома и др.

В результате размножения плесеней масло приобретает не­приятный внешний вид, запах и вкус, в нем протекают про­цессы осаливания и прогоркания, делающие масло непригод­ным для употребления.

Пороки масла, связанные с осаливанием, прогорканием и появлением в нем гнилостного, навозного и других неприят­ных запахов, могут быть вызваны также аэробными гнилост­ными бактериями.

Для предупреждения порчи масла при длительном хране­нии необходимо его плотно набивать в тару и применять глубо­кое охлаждение до температуры от 24 до 30°С.

Микрофлора сыра

Она играет важнейшую роль в формиро­вании его свойств как высокоценного продукта питания. От ви­дового состава и особенностей микроорганизмов, участвующих в процессах приготовления сыра, зависят основные показатели качества сыра: вкус, аромат, консистенция и рисунок.

Для получения сырной массы в молоко вносят молочно­кислые бактерии и сычужный фермент. В образующемся сгустке развивается огромное количество бактерий, главным образом, молочнокислых, среди них встречаются также гнилост­ные, пропионовокислые и маслянокислые бактерии, кишечная палочка, плесневые грибы и дрожжи. В созревании сыра наи­более важное значение имеют молочнокислые стрептококки и палочки, а также пропионовокислые бактерии.

Молочнокислые бактерии, сбраживая молочный сахар с об­разованием молочной кислоты, подавляют жизнедеятельность гнилостных бактерий. В результате молочнокислого брожения выделяются также уксусная кислота и углекислый газ. После того как молочнокислые бактерии используют весь молочный сахар, их развитие прекращается и они начинают постепенно отмирать. Образовавшаяся молочная кислота далее использу­ется пропионовокислыми бактериями, которые сбраживают ее до пропионовой и уксусной кислот с выделением углекислого газа. Накопившийся углекислый газ образует полости внутри сыра, так называемые глазки, обусловливающие своеобразный рисунок сыра.

Помимо сбраживания молочного сахара, молочнокислые бактерии участвуют в гидролизе белковых веществ сыра при его созревании. Первый этап расщепления белков до пептонов происходит под действием сычужного фермента, дальнейший же их распад до аминокислот и аммиака вызывается фермен­тами молочнокислых бактерий. Созревший сыр характеризуется специфическим вкусом и запахом, которые обусловливаются наличием в нем пропионовой, молочной и уксусной кислот, а также аминокислот.

Некоторые сыры (рокфор, закусочный) получают с применением молочнокислых бактерий и плесневых грибков. Такие сыры специально заражают плесенями из рода пенициллиум, отчего сыры приобретают очень своеобразный вкус, который объясняется разложением молочного жира плесенями.

В сырах могут появляться различные пороки, обусловлен­ные действием микроорганизмов.

Вспучивание сыра возникает в результате развития в нем кишечных палочек и маслянокислых бактерий, сопровождаю­щегося обильным выделением газообразных продуктов: угле­кислоты и водорода. При развитии маслянокислых бактерий консистенция сыра размягчается, вкус становится сладковатым, по­является запах масляной кислоты и нарушается рисунок.

Для борьбы с этим пороком прибегают к пастеризации мо­лока, идущего на изготовление сыров, и заквашиванию его чи­стыми культурами.

Горький вкус сыра объясняется использованием молока с горьким привкусом. Этот порок образуется также вследствие разложения молочного белка маммококками и микрококками.

Цветные пятна появляются на поверхности сыров в резуль­тате развития плесневых грибков. Грибы монилия и альтернария образуют черные пятна, пенициллиум - зеленые и голубые, а ооспора вызывает изъязвление корки сыра.

Ослизнение корки происходит вследствие размножения на поверхности сыра слизеобразующих бактерий.

Микробиология яиц

Яйца являются питательным пищевым продуктом, так как содержат белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины. В то же время они представляют собой очень хорошую пита­тельную среду для развития микроорганизмов.

Однако свободному проникновению микробов в содержимое яйца препятствуют скорлупа и подскорлупные оболочки. Яич­ная скорлупа пронизана мельчайшими порами, сквозь которые снаружи проникает воздух, необходимый для дыхания яйца, а изнутри его выделяются углекислый газ и пары воды.

Свежеснесенное яйцо от здоровой птицы обладает иммуни­тетом и обычно не содержит в себе микробов, т. е. является стерильным. При хранении яйцо постепенно стареет и утрачи­вает иммунитет, вследствие чего создаются благоприятные усло­вия для развития проникших в него микроорганизмов.

Проникновение микробов в яйцо происходит через поры скорлупы, поверхность которой обсеменена обычно большим количеством различных микроорганизмов: на 1 см² скорлупы может находиться до нескольких сотен тысяч и даже миллионов клеток.

Микрофлора поверхности яиц чаще всего включает различ­ные бактерии кишечника птиц, бактерии, попавшие из почвы и воздуха, споры плесневых грибов и др.

Попавшие извне в яйцо микроорганизмы при благоприятных условиях начинают усиленно развиваться и вызывают быструю его порчу.

Скорость порчи яиц зависит от температуры, влажности воздуха в помещении для хранения и состояния скорлупы. При хранении яйца с загрязненной и влажной скорлупой портятся гораздо быстрее, чем с чистой и сухой скорлупой.

Однако мыть яйца, закладываемые на хранение, ни в коем случае нельзя, так как это приведет к их быстрой порче вслед­ствие обильного проникновения через скорлупу бактерий вме­сте с влагой.

Возбудителями порчи яиц являются главным образом бактерии - протей, кишечная палочка, сенная палочка, микрокок­ки, а также плесени - пенициллиум, аспергиллус и др.

Бактерии вызывают гниение яичного белка, сопровождающееся выделением газов - сероводорода, аммиака и других, иногда разрывающих скорлупу. При овоскопировании гниющее яйцо не просвечивается, а содержимое его издает чрезвычайно неприятный запах.

Плесневые грибы развиваются прежде всего на подскорлупной пленке. В начальной стадии плесневения овоскопирование показывает темное пятно в месте развития плесени. Затем это пятно разрастается и наконец яйцо становится полностью не­прозрачным. Далее плесени разрушают подскорлупную обо­лочку и проникают в белок.

Яйца водоплавающих птиц (уток, гусей) нередко содержат патогенные паратифозные бактерии, вызывающие пищевые от­равления. Поэтому продажа таких яиц в торговой сети и ис­пользование их в предприятиях общественного питания запре­щаются. Они могут быть использованы в хлебопечении и конди­терском производстве для изготовления хорошо пропекаемых мелкоштучных изделий из теста. Во время выпечки под дейст­вием высокой температуры паратифозные бактерии погибают.

Микробиология мяса

Мясо относится к числу важнейших пищевых продуктов. Оно является главным источником животного белка в питании человека. В мясе содержится много воды - до 75%, что благо­приятствует развитию в нем микроорганизмов.

Мясо здоровых убойных животных в своей толще не содер­жит микробов. Только в тканях утомленных, травмированных, больных или голодавших перед убоем животных могут встре­титься микроорганизмы. Поэтому порча мяса обычно начина­ется не в толще тканей, а с поверхности, которая всегда бывает сильно обсеменена микроорганизмами. Большое количество их попадает на мясо во время обработки туши, особенно в том случае, когда при разделке туши повреждается кишечник.

Микрофлора мяса носит случайный характер и разнородна по своему составу. Она может включать различные бактерии, споры плесневых грибов и др. При благоприятных условиях бактерии быстро размножаются и постепенно проникают в тол­щу мяса, вызывая его порчу, Скорость процессов порчи мяса зависит от температуры и влажности воздуха, а также от сте­пени первоначальной обсемененности мяса микроорганизмами. Наиболее часто порча мяса выражается в виде гниения и ослизнения, иногда оно подвергается кислотному брожению, плесневению и пигментации.

Гниение мяса вызывается гнилостными аэробными и анаэробными бактериями, среди которых наиболее активны про­тей, сенная палочка, картофельная палочка, спорогенес, путри-фикус и др.

В начальной стадии гниения разрушение белковых веществ мяса происходит под действием аэробных бактерий. По мере углубления процесса все большую роль приобретают и анаэробные бактерии. Мясо при этом изменяет цвет, становясь серым или серо-зеленым, размягчается и наконец распадается. Гни­лостный распад мяса сопровождается очень неприятным запа­хом, усиливающимся по мере его разложения.

Наряду с этим протекает также гидролитический распад жиров с образованием глицерина и жирных кислот и последующим их разрушением. В результате мясо становится совершен­но непригодным для употребления в пищу.

Гниению мяса препятствует охлаждение его до температуры ниже 5°С, при которой гнилостные микроорганизмы утрачивают свою активность.

Ослизнение мяса происходит в условиях повышенной влаж­ности воздуха под действием главным образом холодоустойчи­вых бактерий из рода ахромобактер и псевдомонас, представ­ляющих собой аэробные бесспоровые палочки. При этом на по­верхности мяса образуется скопление бактерий в виде сплош­ного налета, число их на каждом квадратном сантиметре мяса достигает десятков и сотен миллионов. Оптимальная темпера­тура образования слизи от 2 до 10°С.

Кислотное брожение мяса выражается в появлении неприят­ного кислого запаха, изменении окраски до серой и его размяг­чении. Возбудителями этого порока являются некоторые ана­эробные спорообразующие бактерии. Такой порок часто возни­кает при плохом обескровливании туш и продолжительной за­держке их в теплых помещениях.

Плесневение мяса является следствием развития на нем раз­личных плесневых грибов. Вначале на его поверхности образуется легко стираемый налет, который затем при благоприят­ных условиях быстро разрастается. Грибы из рода мукор образуют на мясе белые или серые налеты, из рода пенициллиум - зеленые и т. д. Развиваясь на поверхности мяса, плесневые грибы обычно не вызывают в нем глубоких изменений, но портят внешний вид мяса и способствуют поражению его бак­териями. Плесневые грибы могут развиваться на мороженом мясе, имеющем температуру выше 8-12°С.

Пигментация мяса проявляется в виде окрашенных в разные цвета пятен. Ее вызывают пигментные бактерии, образующие на мясе несвойственные ему красные, синие, желтые пятна.

Измельчение мяса приводит к резкому увеличению его обсемененности микроорганизмами. Особенно много их в мясных фаршах, идущих на изготовление колбасных и других изделий.

Количество микроорганизмов в изделиях, подвергнутых теп­ловой обработке, значительно снижается. Так, во время варки колбас число микробов в них сокращается на 90 и более про­центов, поверхность колбас становится почти стерильной, од­нако часть микробов сохраняется в глубине колбасной массы.

При хранении колбас происходит вторичное обсеменение по­верхности микроорганизмами и быстрое размножение их, если в помещении будут достаточно высокие температура и влаж­ность воздуха.

Микрофлору колбасных изделий составляют кокковые фор­мы бактерий, картофельная палочка, сенная палочка, кишечная палочка, протей, молочнокислые бактерии, плесневые грибы и дрожжи. Среди них могут находиться и патогенные токсинообразующие бактерии, которые вызывают пищевые отравления. Виды порчи колбасных изделий в основном те же, что и порчи мяса.

Микробиология рыбы

Рыба по своему химическому составу стоит близко к мясу убойных животных. Однако рыба менее стойка в хранении, чем мясо млекопитающих. Объясняется это тем, что свежая рыба хранится обычно в неразделанном виде, а в пищеварительных органах и жабрах ее находится большое количество различных микроорганизмов. Много микроорганизмов содержится также в слизи, покрывающей тело рыбы. При жизни рыбы эти мик­робы не проявляют активности, но после ее смерти они начи­нают вести разрушительную деятельность и вызывают порчу рыбы.

Микрофлора рыбы очень разнообразна. На поверхности рыбы чаще всего встречаются кокковые формы бактерий, сар­дины, палочковидные бактерии из родов ахромобактер и псевдомонас, протей, кишечная палочка, актиномицеты, некоторые грибы и дрожжи.

В кишечнике рыбы обитают различные гнилостные бактерии, прежде всего анаэробные бактерии спорогенес и путрификус; возможно также присутствие патогенных бактерий - возбудите­лей пищевых отравлений.

Порча рыбы начинается в местах наибольшего скопления микроорганизмов - на покрытой слизью поверхности тела, в жабрах и кишечнике, где имеются благоприятные условия для их размножения и развития.

Слизь, покрывающая тело рыбы, богата белковыми вещест­вами и легко подвергается гниению.

Жабры также являются прекрасной средой для развития микробов. Они пронизаны густой сетью кровеносных сосудов и поддаются быстрому воздействию микроорганизмов. Поэтому на практике начало порчи рыбы часто определяют по цвету и запаху жабер.

Гнилостные процессы в рыбе могут начаться также и с ки­шечника, вследствие чего иногда рыба, свежая на вид, при вскрытии издает гнилостный запах.

Мышечная ткань свежевыловленной рыбы считается стерильной, однако развивающиеся в снулой рыбе микробы про­никают в толщу этой ткани и вызывают ее разложение.

Особенности строения мышечной ткани рыбы также способствуют более быстрой порче рыбы по сравнению с мясом теп­локровных животных.

Рыбу даже в охлажденном состоянии удается сохранить лишь недолгое время. Длительное хранение ее возможно толь­ко в замороженном виде или подвергнутой другим способам консервирования, например, посолу, маринованию или копче­нию.

Микробиология консервов

Для производства консервов используются различные пище­вые продукты - мясо, рыба, молочные продукты, овощи, плоды и др.

Баночные консервы герметически укупоривают в жестяные или стеклянные банки и подвергают стерилизации.

Стерилизация консервов осуществляется при температуре в пределах от 100 до 121°С, причем для каждого продукта устанав­ливаются свои температура и продолжительность стерилизации.

Герметическая укупорка и стерилизация баночных консервов позволяют получить продукт, способный сохраняться дли­тельное время - до нескольких лет. Никакой другой способ консервирования, например, посол, копчение и т. д., не обеспечи­вают такую сохраняемость продуктов.

Во время стерилизации уничтожаются все микроорганизмы, в том числе и споры бактерий, а проникновение их извне в гер­метически закупоренные банки исключается.

Воздух, находящийся в банках, снижает эффект стерилизации, поэтому в процессе производства консервов его удаляют из банок перед укупоркой.

Таким образом, изготовление баночных консервов можно считать наиболее надежным способом консервирования пище­вых продуктов. Однако практически не все банки оказываются стерильными. И хотя в процентном отношении число нестериль­ных банок невелико, но они все же попадаются.

Микроорганизмы, сохранившиеся в консервах после стери­лизации, образуют так называемую остаточную микрофлору баночных консервов.

Наличие остаточной микрофлоры объясняется тем, что споры бактерий устойчивы к нагреванию и, несмотря на стерили­зацию, нередко сохраняют свою жизнеспособность. В консервах чаще всего обнаруживаются споры аэробных бактерий - кар­тофельной палочки, сенной палочки, а также анаэробных бак­терий - спорогенес и путрификус. Иногда встречаются споры токсинообразующих бацилл ботулизма. В консервах сохраня­ются также в некоторых случаях и отдельные клетки бесспоро­вых бактерий, дрожжей и споры плесневых грибов. Особой ус­тойчивостью обладают споры картофельной и сенной палочек, выносливы также споры бацилл ботулизма.

Состав остаточной микрофлоры во многом зависит от усло­вий стерилизации - температурного режима и продолжительно­сти нагревания, от первоначального содержания микроорганиз­мов в продукте, а также от вида консервируемого продукта и его химического состава.

Некоторые продукты, например, плоды нагреваются при сте­рилизации до температуры около 100°С, более сильное нагрева­ние ухудшает их товарные свойства. Понятно, что при такой температуре далеко не всегда может быть достигнута необхо­димая стерильность продукта. Даже после стерилизации мяса, которая ведется при температуре 113-120°С, встречаются нестерильные банки мясных консервов.

Исследования готовых консервов показывают, что чем больше микроорганизмов находится на продуктах, подвергаемых консервированию, тем больше получается нестерильных баноч­ных консервов. Поэтому при производстве консервов должны быть приняты все меры для предотвращения загрязнения продуктов, закладываемых в банки. В кислой среде стерилизация продуктов происходит полнее и легче.

При повышенном содержании жира, сахара и некоторых других веществ эффективность стерилизации снижается, поскольку эти вещества препятствуют губительному действию высоких температур на микроорганизмы.

Тем не менее далеко не все микроорганизмы, сохранившие жизнеспособность после стерилизации, могут прорастать и развиваться. В банках создаются после укупорки анаэробные усло­вия, неблагоприятные для аэробных бактерий, развитию других препятствует кислая среда некоторых консервов, третьи оказываются настолько ослабленными в результате нагревания, что на длительное время утрачивают способность начать активную жизнедеятельность. Поэтому наличие остаточной микрофлоры в консервах не обязательно приводит их к порче.

Микробная порча консервов наступает в тех случаях, когда сохранившие жизнеспособность после стерилизации микроорга­низмы имеют возможность нормально развиваться и размножаться в продукте, находящемся внутри банки.

В результате жизнедеятельности микробов происходит разложение органических веществ, входящих в состав продукта, и образуются газы — водород, углекислота и сероводород. В банках постепенно повышается давление, вследствие чего их донышки вспучиваются. Происходит так называемый биологиче­ский бомбаж консервов. Бомбажные консервы во избежание отравления ими в продажу не допускаются.

Микробная порча консервов может происходить и без бомбажа банок. В этом случае никаких признаков порчи консервов по внешнему виду банок и их содержимого не бывает, но продукт однако же имеет неприятный кисловато-гнилостный запах. Возбудителями такой порчи консервов являются некоторые спорообразующие бактерии, в том числе термофильные, разлагающие органические вещества без выделения газов.

В целях предотвращения развития остаточной микрофлоры в консервах их следует хранить при пониженных температурах, но не ниже 0°С.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие группы микроорганизмов наиболее важны для пищевой промыш­ленности?

2. Каково строение бактериальной и дрожжевой клетки и в чем их различие?

3. На чем основана классификация бактерий?

4. Каково строение микроскопических грибов?

5. В чем различие отдельных классов грибов?

6. Какова роль дрожжей в пищевой промышленности?

7. Что такое вирусы и фаги и каково их строение?

8. В чем сущность обмена веществ у микроорганизмов?

9. Какие типы питания известны у микроорганизмов?

10. Какие условия внешней среды относятся к физическим факторам?

11. Как разделяются все микробы по отношению к температуре среды?

12. Как действуют на микроорганизмы солнечная и другие виды лучистой энергии?

13. Каково влияние влажности на микроорганизмы?

14. Каковы основные химические факторы внешней среды и как они влияют на микроорганизмы?

15. Что такое биологические факторы среды и как они проявляются?

16. Каковы причины широкого распространения микроорганизмов в при­роде?

17. Каковы условия обитания микроорганизмов в почве и составе ми­крофлоры?

18. Каковы источники обсеменения микроорганизмами водоемов и состав их микрофлоры?

19. Каков состав микрофлоры воздуха и условия существования микроор­ганизмов в воздушной среде?

20. Какие изменения вызывают микроорганизмы в пищевых продуктах?

21. Каковы основные группы микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов?

22. Какие основные процессы окисления вам известны и как они применяются в пищевой промышленности?

23. В чем сущность процесса аммонификации?

24. Что такое гниение, и какие микроорганизмы его вызывают?

25. Какие процессы превращения минеральных азотсодержащих веществ в почве вы знаете?

26. В чем сущность превращений в природе соединений серы, фосфора и железа?

27. Что такое полезные и вредные микроорганизмы?

28. Какова роль микроорганизмов в производстве пищевых продуктов?

29. Охарактеризуйте основные способы передачи бактериальных инфекций и меры профилактики.

30. Какие бактериофаги используют при производстве пищевых продуктов?