Микроорганизмы, способные размножаться на продуктах яри хранении их в охлажденном и в частично замороженном виде, за некоторым исключением, являются обычными обитателями почвы и воды и даже в районах с умеренным климатом приспособлены к низким температурам. На сырых продуктах, поступающих на холодильное хранение, микрофлора при видовом разнообразии довольно сходна на разных, но близких по составу продуктах. Однако в связи с тем, что многие микроорганизмы, способные размножаться при низких температурах, различаются между собой по другим свойствам, все микроорганизмы одновременно не могут размножаться на любом из продуктов при их холодильном хранении. Обычно, за некоторым исключением, активно размножаются и становятся преобладающими родственные микроорганизмы – одной группы, одного рода, а иногда даже одного вида. Кроме состава продукта и температуры на преобладание той или иной группы микроорганизмов влияет характер взаимоотношений между ними (симбиоз, соперничество, антагонизм).
Из группы психрофильных бактерий антагонистические свойства наиболее резко проявляются у Pseudomonas по отношению не только к некоторым бактериям, но и к плесеням. С другой стороны, бактерии Pseudomonas в соответствующих условиях подавляются бактериями Lactobacillus и т. д.
Состав микрофлоры на продуктах- при хранении в охлажденном виде существенно изменяется при использовании дополнительно к низкой температуре таких средств подавления роста аэробных психрофильных микроорганизмов, как вакуум (остаточное давление 4–5 мм рт. ст.) [1] и атмосфера азота (100%) [24] (а вернее, отсутствие кислорода, необходимого для роста аэробных бактерий, хотя кислород в больших концентрациях их рост задерживает), углекислый газ (не менее 10%), антибиотики, ионизирующее облучение и др.
Состав микрофлоры и количественное соотношение между разными группами микроорганизмов на замороженных продуктах определяется скоростью отмирания каждой из групп, составляющих исходную микрофлору. Преобладающими становятся микроорганизмы, наиболее стойкие к замораживанию и другим условиям хранения.
ВЛИЯНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ НА ПРОДУКТЫ
ПРИ ХОЛОДИЛЬНОМ ХРАНЕНИИ
При холодильном хранении продуктов & температурных пределах размножения микроорганизмов (а в отдельных случаях при температурах, исключающих размножение) изменение качества продуктов находятся в соответствии с тем, какие микроорганизмы преобладают на продукте и каковы условия его хранения. Размножающиеся на продукте микроорганизмы в начале развития используют наиболее доступные для них составные его части. На мясе, рыбе и других белковых продуктах – это растворимые свободные аминокислоты и протеины, углеводы и т. д.
В большинстве случаев качественные изменения продуктов на первом же этапе развития микроорганизмов могут быть обнаружены органолептически – прежде всего по запахуЭти начальные, обнаруживаемые по запаху изменения продуктов (хотя характер изменения различается в соответствии с растущими микроорганизмами) соответствуют определенному количеству вызывающих эти изменения активно размножающихся в данных условиях микроорганизмов – бактерий и дрожжей. Для бактерий это количество равно от 106 до 108 на 1 см2 (1 г) продукта, для дрожжей ~106 на 1 г (мл). Установить зависимость начальных изменений продукта от количества развивающихся плесневых грибов из-за сложного их строения затруднительно.
Несоответствие появления первых признаков изменения продуктов при низких температурах с количеством бактерий может быть в тех случаях, когда значительная часть учитываемых бактерий состоит из неразмножающихся при низкой температуре или когда они находятся в условиях, исключающих их размножение, например аэробы – в анаэробных условиях. Отсутствие указанной зависимости может быть также и в тех случаях, когда в продуктах развиваются микроорганизмы, образующие чрезвычайно дурной запах, например бактерии протея, плесени Thamnidium, присутствие которых обнаруживается при небольшом их содержании.
Порча гнилостного характера белковых продуктов в обычных (аэробных) условиях хранения вызывается в основном протеолитически активными аэробными бактериями рода Pseudomonas; «кислотная» порча вызывается факультативно-анаэробными бактериями рода Lactobacillus, Microbacterium thermosphactum и др., изменение жира, обнаруживаемое по фруктовому запаху, наблюдается при активном размножении на продуктах бактерий Pseudomonas fragi, сероводородный запах появляется при размножении Pseudomonas putrefaciens, «мышиный» – плесени Thamnidium, прогорклый при развитии на жирных продуктах дрожжей и т. д.
Вызываемая микроорганизмами порча продуктов замедляется с понижением температуры.
В табл. I–5 приведены данные, характеризующие относительное замедление биохимической активности бактерий Pseudomonas fluo- rescens (по времени образования одинаковых количеств растворимого азота и летучих оснований в мясном фарше) по мере понижения температуры (при 8,6° С время принято за единицу).
Таблица I–5
Зависимость биохимической активности бактерий от температуры
Низкая температура влияет не только на активность вызываемых микроорганизмами биохимических процессов, но и на их характер. Некоторые микроорганизмы, способные в обычных условиях расщеплять (сбраживать) углеводы, при низких температурах их синтезируют, образуя полисахариды.
При низких температурах у поихрофильных микроорганизмов увеличивается содержание ненасыщенных жирных кислот в клеточных липидах.
Биохимическая активность некоторых микроорганизмов в течение какого-то времени может проявляться без их размножения при температурах ниже температурного минимума роста. Это объясняется тем, что в этих условиях довольно продолжительное время сохраняется активность выделенных микроорганизмами ферментов, особенно липазы и протеиназы. Активность ферментов Pseudomonas fluoresces сохранялась при 0°С до двух месяцев.
Установлено, что ферменты липаза, протеина- за и фосфатаза являются более термостойкими, чем выделившие их бактерии Pseudomonas. Находясь в пастеризованных молочных продуктах в достаточном количестве, они в течение какого-то периода могут вызвать изменения продукта. Липаза, выделяемая Pseudomonas fragi, вызывает расщепление жира в- масле при –100 С, т. е. ниже минимальной температуры роста этих бактерий. Установлено, что инактивированные пастеризацией бактерии Pseudomonas, штамм р. 26 в количестве 450 тыс. на 1 мл сырого молока вызывают в нем посторонний привкус при хранении в течение 30 дней при 4° С.
Заметные изменения продуктов в отсутствие размножения микроорганизмов могут наблюдаться только при очень большой их зараженности перед поступлением на хранение.
Как живые микроорганизмы, так и неинактивированные ферменты, особенно липаза и протеиназа, выделенные в продукт до помещения его на холодильное хранение и в процессе его, проявляют свою активность в продукте в процессе оттаивания и, естественно, по его окончании.
ОТМИРАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ В ЗАМОРОЖЕННЫХ ПРОДУКТАХ
Продукты, подготовленные к холодильному хранению в нормальных санитарных условиях, при температуре ниже предельной (минимальной температуры размножения микроорганизмов (–10 ÷ –12°С) не подвергаются микробиальной порче независимо от срока хранения. В этих условиях не только мезофильные, но и психрофильные микроорганизмы отмирают, однако несопоставимо медленнее, чем при температуре выше максимальной температуры их: роста. В течение допустимого срока холодильного хранения при температуре ниже минимальной температуры размножения микроорганизмов продукты только частично освобождаются от них. В замороженных продуктах на микроорганизмы, особенно если они находятся^ в продукте, а не на поверхности, влияние низкой температуры не столько прямое, сколько через измененный замораживанием продукт. В условиях обычного, относительно медленного и неглубокого замораживания и хранения замороженных продуктов лед образуется не в микроорганизмах, а только в продукте, где они находятся. Действие последнего зависит от его химического состава и концентрации незамерзшей фазы, определяемой температурой замораживания. На чувствительность микроорганизмов к действию этих факторов может- влиять их обезвоживание в результате действия той же концентрированной среды. Поэтому отмирание микроорганизмов в некоторых замороженных продуктах находится в обратной зависимости от их температуры.
Большее разрушительное действие на некоторые мезофильные, патогенные и токсигенные бактерии наблюдается в средах и продуктах, замороженных при температурах –4 ÷ –6° С, чем при более низких. Однако использовать их в качестве средства уничтожения этих бактерий и осуществлять длительное хранение продуктов при этих температурах не рекомендуется. В этих условиях способны расти некоторые психрофильные микроорганизмы, кроме того, с большей скоростью, чем при –8 ÷ –10° С и ниже, происходят не связанные с микроорганизмами нежелательные изменения продукта – механические, физико-химические и др.
Количество выживших микроорганизмов в какой-то степени зависит и от условий оттаивания, когда обезвоженные в процессе замораживания микроорганизмы сразу попадают в гипотоническую среду.
Как выжившие микроорганизмы, так и их неинактивированные ферменты, выделенные в продукт до помещения на хранение, проявляют свою активность в процессе и после оттаивания.
