Свежие пищевые продукты (мясо, рыба, молоко, яйца, плоды, овощи) в обычных условиях довольно быстро подвергаются порче, вызываемой деятельностью микроорганизмов.

Микроорганизмы – это живые мельчайшие организмы, состоящие в основном только из одной клетки. Однако наряду с этим есть микроорганизмы относительно более сложного строения и многоклеточные.

Почти все микроорганизмы принадлежат к низшим растительным организмам. К ним относятся бактерии, дрожжи, плесени. Особую группу микроорганизмов составляют так называемые протесты, или протозоа, которые относятся к низшим животным. Микроорганизмы широко распространены в природе, благодаря легкой приспосабливаемости к теплу, холоду и недостатку влаги, высокой выносливости и способности к быстрому размножению.

Поэтому многие специфические приемы и процессы в области технологии производства и хранения пищевых продуктов направлены на то, чтобы задержать или предотвратить развитие микроорганизмов. Для холодильной технологии важное значение имеет изучение действия низких температур на микроорганизмы.

Бактерии, актиномицеты (лучистые грибки), дрожжи и плесени при низких температурах наиболее жизнеспособны, что имеет большое значение для холодильной технологии.

Бактерии – мельчайшие одноклеточные бесхлорофилловые организмы. Они принадлежат к растительному миру. По форме клеток бактерии подразделяют на шаровидные (кокки)–микрококки (одиночные шарики), диплококки (сочетание из двух шариков), стрептококки (цепочки из нескольких шариков), сарцины (из восьми шариков), стафилококки (сочетание шариков в виде виноградной грозди); палочковидные и извитые – вибрионы, спириллы, спирохеты (рис. 3).

Рис. 3. Формы бактерий:
шаровидные бактерии: 1 – микрококки; 2 – стрептококки;
3 – диплококки и тетракокки; 4 – стафилококки;
5 – сарцины; палочковидные бактерии: 6 – палочки без спор;
7 – палочки со спорами: извитые бактерии: 8 – вибрионы;
9 – спириллы; 10 – спирохеты

Клетки бактерий состоят из цитоплазмы (протоплазмы) и оболочки. Цитоплазма – гомогенная прозрачная вязкая масса в основном белковой природы, в состав которой входит до 80% воды. Цитоплазма чувствительна к внешним воздействиям. Она коагулирует при повышении температуры до 50–60° С и замораживании.

Клеточная оболочка бактерий в основном состоит из азотистых веществ и способна ослизняться при охлаждении. Например, при длительном хранении мяса в охлажденном состоянии на его поверхности появляется слизь.

Бактерии могут быть подвижными и неподвижными. Двигаются бактерии с помощью жгутиков – нитевидных образований протоплазмы, выходящих сквозь оболочку клетки наружу. Большинство палочковидных и извитых бактерий имеют жгутики; у шаровидных они отсутствуют.

Бактерии размножаются путем простого деления клетки пополам. У шаровидных форм бактерий разделяющая клетку перегородка закладывается чаще посередине, у палочковидных и извитых – поперек клетки.

При благоприятных условиях размножение бактерий происходит через каждые 20–30 мин. Некоторые палочковидные бактерии при неблагоприятных условиях образуют споры. В процессе спорообразования протоплазма клетки уплотняется, покрывается плотной оболочкой и приобретает округлую или эллипсоидальную форму. Споры устойчивы к действию высоких и низких температур и другим неблагоприятным условиям в течение длительного времени. В благоприятных условиях они набухают и прорастают, превращаясь в вегетативные клетки бактерий.

Актиномицеты, или лучистые грибки, – одноклеточные организмы, тело которых (мицелий) представляет собой тонкие, довольно сильно разветвленные нити (рис. 4).

Рис. 4. Актиномицеты: 1 – в виде тонких ветвящихся нитей;
2 – с небольшими боковыми выростами;
3 – мицелевидные актиномицеты, размножающиеся спорами.

Лучистые грибки размножаются с помощью спор, которые вызывают порчу продуктов и неприятный запах (в молоке, масле).

Дрожжи, или дрожжевые грибки (рис. 5), относятся к классу сумчатых грибов (голосумчатые). Это одноклеточные организмы преимущественно округлой или овальной формы. Размножаются они главным образом почкованием, некоторые – делением. Различают дикие и культурные дрожжи.

Рис. 5. Формы дрожжей

Дикие дрожжи находятся в природе и развиваются на пищевых продуктах (на плодах и овощах, твороге, сливочном масле), вызывая их порчу.

Культурные дрожжи культивируют для производственных целей (хлебопечение, виноделие, пивоварение).

Плесени, или грибы, – низшие споровые бесхлорофилловые растения. Мицелий гриба состоит из тонких переплетающихся нитей – гиф. Плесени бывают одноклеточными и многоклеточными (рис. 6). У одноклеточных гифы не септированы, а у многоклеточных разделены поперечными перегородками на отдельные клетки. Плесени размножаются чаще всего спорами, при прорастании которых развиваются гифы.

Рис. 6. Мицелий грибов:
а одноклеточный, б – многоклеточный.

Строение клеток грибов существенно не отличается от строения клеток других организмов. Клеточная оболочка состоит из углеводов, пектиновых и азотистых веществ, В цитоплазме находятся вакуоли и различные включения. В клетках плесеней имеется одно, два или несколько ядер.

Некоторые грибы размножаются с помощью так называемых оидий (рис. 7, а). Оидии образуются в результате распада гиф мицелия на отдельные клетки, из которых каждая может развиться в новый мицелий. Однако для грибов наиболее типично размножение посредством спор. У одних грибов споры образуются только бесполым путем (несовершенные грибы), у других–как бесполым, так и половым (совершенные грибы).

Рис. 7. Органы бёеполого размножения грибов:
а – оидии, б – конидиеносец (1) со стеригмами (2) и конидиями (5);
в – спорангиеносец со спорангием (4) и спорангиоспорами (5).

При бесполом размножении споры чаще образуются на особых гифах, отличающихся строением и положением относительно мицелия. У одних грибов споры образуются снаружи на вершине гиф. Такие споры называют конидиями, а гифы, несущие на себе конидии, – конидиеносцами (рис. 7, б). Конидии образуются путем отделения непосредственно от конидиеносца или от специальных клеток. Эти клетки обычно имеют форму бутылочек и называются стеримами.

У других грибов споры образуются внутри особых клеток, развивающихся на концах гиф. Эти клетки довольно крупных размеров, имеют форму округлых тел и называются спорангиями.