Основные группы микроорганизмов, вызывающих порчу товаров

Микробиологическая порча охлажденных продуктов может принимать различные формы, но обычно все они являются следствием роста микроорганизмов, проявляю­щегося в изменении органолептических свойств. В простейшем случае это может быть следствием самого роста, а зачастую — его видимыми проявлениями, что заметно в случае плесеней, которые образуют большие, иногда пигментированные колонии. Бак­терии и дрожжи могут также образовывать видимые (иногда пигментированные) ко­лонии на пищевых продуктах. Возможны и другие виды порчи: образование газов, слизи (внеклеточных полисахаридных веществ), диффундирующих пигментов и фер­ментов, вызывающих размягчение, загнивание, появление посторонних запахов и при­вкусов в результате разложения отдельных компонентов пищевых продуктов.

Порча обычно наиболее быстро происходит в белковых охлажденных продуктах — красном мясе (баранине, говядине), птице, рыбе, моллюсках, молоке и некоторых мо­лочных продуктах, в которых создаются благоприятные условия для развития микро­организмов (они высокопитательны, содержат много влаги и относительно близки к нейтральному значению рН). Для снижения скорости порчи этих продуктов их часто изменяют, как было показано выше. В охлажденных продуктах эти изменения могут предотвращать рост микроорганизмов и порчу не полностью, лишь ограничивая ее скорость и характер. Обычно порчу продуктов вызывают микроорганизмы, способные расти в присутствии консервантов. Необходимо различать микроорганизмы, при­сутствующие в испорченных продуктах, и микроорганизмы, вызывающие порчу (иног­да их называют микроорганизмами, вызывающими определенный вид порчи (SSO, specific spoilage organisms)). Последние могут составлять лишь часть микрофлоры [55], и по­этому органолептическая порча в нем и количество микроорганизмов продукта зачас­тую слабо связаны.

Польза от традиционной микробиологии для контроля микроорганизмов, вызыва­ющих порчу, зачастую ограничена, поскольку время, необходимое для получения ре­зультатов, составляет значительную часть срока хранения. В последнее время для вы­явления как микроорганизмов вообще, так и вызывающих определенный вид порчи стали доступны более быстрые молекулярные методы. Для удобства рассмот­рения в данной главе микроорганизмы, вызывающие порчу, разделены произвольно на шесть категорий:

1.грамотрицательные (оксидазоположительные) палочковидные бактерии;

2.колиформы и энтеробактерии;

3.грамположительные спорообразующие бактерии;

4.молочнокислые бактерии;

5.прочие бактерии;

6.дрожжи и плесени.

Грамотрицательные (оксидазоположительные) палочковидные бактерии

В эту группу входят наиболее распространенные микроорганизмы, вызывающие пор­чу охлажденных продуктов. Минимальные температуры их роста обычно составля­ют 0-3 °С, и они относительно быстро растут при 5-10 °С. Хотя подобные микроор­ганизмы могут составлять лишь небольшую долю исходной микрофлоры, они быстро начинают преобладать в свежих белковых продуктах, хранящихся в охлажденном виде. В эту группу входят наиболее распространенный род Pseudomonas, а также разные виды следующих родов: Acinetobacter, Aeromonas, Alcaligenes, Alter- omonas, Flavobacterium, Moraxella, Shewenella и Vibrio. Эти микроорганизмы рас­пространены в окружающей среде, особенно в воде, и поэтому многие из них легко загрязняют пищевые продукты. Они могут размножаться на недостаточно очищен­ных поверхностях оборудования или технологических установок, заражая пищевые продукты.

Грамотрицательные (оксидазоположительные) палочки могут портить продукты, образуя диффундирующие пигменты, слизь на поверхности и ферменты, приводящие к гниению, появлению посторонних привкусов и запахов. Некоторые фер­менты, образуемые видами Pseudomonas. чрезвычайно термостойки и в продуктах, прошедших тепловую обработку, с длительными сроками хранения могут образовы­вать развивающуюся со временем порчу (например, прогорклость или желирование).

Микроорганизмы этой группы хорошо приспособлены к росту при низких темпе­ратурах, но зачастую чувствительны к другим факторам — таким, как присутствие соли или консервантов, отсутствие кислорода, низкие (5,5) рН и активность воды aw 0,98). Если в продукте действуют эти механизмы консервирования, грамотрица­тельные (оксидазоположительные) палочковидные бактерии становятся менее кон­курентоспособными, и к порче могут приводить другие группы микроорганизмов. Виды Vibrio нетипичны, так как они переносят относительно высокие уровни содер­жания соли и поэтому могут вызвать порчу бекона и других хранящихся в охлажден­ном виде соленых продуктов ( Photobacterium phosphorum, очень крупный морской вибрион, — основной микроорганизм, вызывающий порчу трески в вакуумной упа­ковке) [55]. Эта группа бактерий не является термостойкой, и поэтому умеренной тепловой обработкой их можно без труда устранить. Присутствие подобных микроор­ганизмов в продуктах, подвергнутых тепловой обработке, обычно является следстви­ем загрязнения уже после обработки.

Колиформы и энтеробактерии

Эта группа бактерий также состоит из грамотрицательных палочек, но отличается от предыдущей группы отрицательной оксидазной реакцией. Традиционно микробиоло­ги стремились определять эти группы отдельно, так как их источники, значение и воздействующие на рост факторы могут отличаться. Наличие в пищевых продуктах микроорганизмов этой группы часто используется как индикатор недостаточной обра­ботки или загрязнения после нее. По сравнению с грамотрицательными (оксидазопо- ложительными) палочковидными бактериями коли- и энтеробактерии обычно менее приспособлены к росту при температурах ниже 5-10 °С, хотя многие могут расти даже при 0 °С. Они могут доминировать в микрофлоре при температурах 8-15 °С [23, 64]. По сравнению с грамотрицательными (оксидазоположительными) палочковид­ными бактериями группа коли- и энтеробактерий менее чувствительна к изменениям рН, поэтому требует больше внимания в слабокислых продуктах. Тем не менее бакте­рии этой группы обычно чувствительны к низкой активности воды ат. консервантам, соли и тепловой обработке.

Группа колиформ и энтеробактерий не обязательно требует для своего роста присут­ствия кислорода. Кроме того, они обладают ферментным метаболизмом и могут поэто­му разрушать углеводы, образуя кислоты, приводящие к свертыванию молока. Ме­таболизм же грамотрицательных (оксидазоположительных) бактерий окислительный, и брожения не происходит. Другие виды порчи включают появление пигментации, га­зов, слизи, посторонних запахов и привкусов. Посторонние запахи в этом случае быва­ют травянистыми, лекарственными, неприятными и фекальными .

К видам, обычно вызывающим порчу, относятся Citrobacter, Escherichia, Enterobacter, Hafnia, Klebsiella, Proteus и Senatia. которые широко распространены в окру­жающей среде, включая животных. К появлению этих микроорганизмов в пищевых продуктах могут привести неправильные методы убоя и разделки туш.

Грамположительные спорообразующие бактерии

Эта очень важная группа микроорганизмов может образовывать теплостойкие споры, способные выдержать разные виды тепловой обработки, которая может уничтожить все вегетативные клетки, но при этом в микрофлоре будут преобладать относительно мед­ленно развивающиеся спорообразующие бактерии. Минимальные температуры роста составляют 0-5 °С, хотя он зачастую замедляется при температуре ниже 8 °С.

В этой группе особого внимания требуют виды микроорганизмов родов Bacillus и Clostridium. Они распространены в окружающей среде, и их споры могут существовать в течение длительного времени. Наиболее распространенная форма порчи — это обра­зование больших количеств газа, что может привести к раздуванию упаковки или продукта. Считается, что термостойкость психротрофных штаммов ниже, чем мезофильных, но именно они в охлажденных пастеризованных продуктах вызывают особое беспокойство.

Молочнокислые бактерии

При низких температурах бактерии, образующие молочную кислоту, не растут вообще или растут медленно. Поэтому именно они вызывают порчу, если рост других видов .икроорганизмов подавлен. Бактерии этой группы лучше переносят низкий уровень рН, чем другие бактерии, вызывающие порчу, и могут размножаться даже при рН 3,6. Кроме того, молочкокислые бактерии более устойчивы, чем рассмотренные выше шкроорганизмы, к небольшим изменениям ат. а некоторые виды Pediococcus солеустойчивы. Молочнокислые бактерии обычно преобладают в продуктах в вакуумной наковке, в некоторых продуктах, сохраняемых в РГС, и могут даже расти в среде со 100% углекислого газа. Эта группа бактерий включает палочковидные и сфери­ческие или сфероподобные грамположительные бактерии, относящиеся к таким родам, как Camobacterium, Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus и Streptococcus. Порча обычно заключается в образовании кислоты, что приводит к скисанию с сопутствующим выделением газов или без такого выделения.

Бактерии, образующие молочную кислоту, специально вводят при производстве некоторых охлажденных продуктов (например, сыра, йогуртов, некоторых колбас), так как они необходимы для получения желаемых характеристик продукта. Кроме г: го, имеется значительный интерес к потенциально возможному применению молоч­нокислых бактерий как новой системы консервирования, поскольку многие из них производят кроме кислот и антибактериальные соединения.

Прочие бактерии

Проблемы в охлажденных продуктах могут быть вызваны и другими микроорганизма- :и, причем ситуация зависит от вида продукта и применяемой системы консервирования. Например, Broch.oth.rix thermosphacta, грамположительная палочковидная бактерия, которая иногда присутствует в сыром мясе, обычно не вызывает порчи, но может развиваться в продуктах, сохраняемых с помощью сульфитов (например, в свежих английских колбасках, british sausage ). Кроме того, эта бактерия может расти при низком содержании кислорода и/или высоком содержании углекислого газа, и поэтому может вызывать проблемы в случае мясных продуктов в вакуумной упаковке или в наковке с РГС. Ломтикам мяса в вакуумной упаковке этот микроорганизм придает неприятный острый сырный запах.

Род Micrococcus — это грамположительные кокки, которые могут расти при высоких концентрациях соли. Они плохо растут при низкой температуре, но при наруше­нии температурного режима могут вызывать скисание и образование слизи в соленом/вяленом мясе и в рассолах. К микроорганизмам, которые могут вызвать порчу в соленом мясе и/или мясных продуктах в вакуумной упаковке, относятся Co rynebacterium, Kurthia и Arthobacter .

Дрожжи и плесени

По сравнению с бактериями дрожжи и плесени в продуктах с хорошими условиями для роста растут медленнее и обычно проигрывают «конкурентную борьбу». Поэтому эта группа редко бывает ответственна за порчу свежих белковых продуктов. Если, однако, условия в продуктах меняются в связи с попытками ограничить бактериальный рост, то роль дрожжей и плесеней может усилиться. Многие дрожжи могут расти при температурах ниже О °С. Кроме того, дрожжи и плесени по сравнению с бактериями обычно более устойчивы к низким значениям рН, пониженным значениям ат и присутвию консервантов. Для своего роста плесени часто нуждаются в кислоро­де в то время как многие дрожжи могут расти как в присутствии кислорода, так и без нег. Большинство дрожжей и плесеней не термоустойчивы и легко разрушаются при тепловой обработке. Род плесени Byssochlamys, однако, может образовывать относи­тельно термоустойчивые аскоспоры.

Свежее мясо, птица, рыба и молочные продукты редко содержат дрожжи или пле­сени, которые попадают в них из окружающей среды. Наиболее важным фактором их переноса может быть движение воздуха (особенно это касается аскоспор плесеней). К наиболее распространенным дрожжам, вызывающим порчу, относятся такие виды, как Candida, Debaryomyces, Hansenula, Kluveromyces, Rhodotomla, Saccharomyces, Tomla и Zygosaccharomyces. К плесеням, которые могут быть выделены из испорчен­ных охлажденных продуктов, относятся Aspergillus, Cladosporium, Geotrichwn, Mucor. Penicillium, Rhizopus и Thamnidium. Грибковая порча может сопровождаться образованием хорошо заметных, зачастую пигментированных пятен роста, слизи, сбра­живанием Сахаров с образованием кислоты, газа или спирта, а также появлением по­сторонних запахов и привкусов. Эти запахи и привкусы описывают как дрожжеподобные, фруктовые, несвежие/заплесневелые, прогорклые и аммиачные.

Как и молочнокислые бактерии, дрожжи и плесени иногда специально вводят в пищевые продукты. Например, развитие Penicillium camembertii на поверхности сы­ров бри и камамбера необходимо для получения желаемого вкуса, запаха и текстуры, а рост этой плесени на других видах сыра рассматривается как их порча.