No module Published on Offcanvas position

6.3.5. Рост и токсинообразование стафилококков в сырах

Критические концентрации энтеротоксигенных штаммов стафило­кокков (Акр), необходимые для образования энтеротоксинов в сырах Чеддер и Гауда при нормальной скорости нарастания кислотности во время их выработки, равны (15-33)-106 КОЕ/г, при низкой кислотообра­зующей активности закваски - (3-5)-106 КОЕ/г. В сырах с высокой температурой II назревания токсины начинают обнаруживаться при наличии не менее 7106 КОЕ/г стафилококков, в «голубом» сыре их не нашли при наличии 50-106 КОЕ/г. По- видимому, условия в грибных сырах не подавляют рост стафилококков, но препятствуют синтезу энтеротоксинов. Учитывая приведенные дан­ные, можно считать, что для предотвращения стафилококковых токси­козов в сырах максимальное количество энтеротоксигенных стафило­кокков должно быть ниже 3106 КОЕ/г.

Из твердых сыров за рубежом стафилококковые токсикозы в ос­новном связаны с сыром Чеддер и его вариантами, в бывшем СССР в 70-х гг. зарегистрировано несколько пищевых отравлений сыром Рос­сийский с полной посолкой в зерне. Другие виды твердых сыров вызы­вают стафилококковые токсикозы намного реже. На основании анализа влияния внешних факторов на рост и токсинообразование стафилокок­ков можно сделать вывод, что размножение стафилококков в сырах, созревающих в анаэробных условиях, должно прекратиться к оконча­нию сбраживания углеводов, когда pH достигает минимального значе­ния. Чеддер и Российский относятся к сырам с повышенным уровнем молочнокислого брожения (pH после прессования 4,95-5,25). Эго дос­тигается применением повышенных доз закваски, чеддеризацией сыр­ной массы (для Чеддера) или продолжительным прессованием и срав­нительно большими размерами головки, в результате чего в сырной массе долгое время поддерживается благоприятная для роста микро­флоры заквасок температура. Условия, при которых рост стафилококков становится невозможным, должны в них достигаться раньше, чем в дру­гих видах твердых сыров. Однако в технологиях этих сыров есть и осо­бенности, которые могут стимулировать рост стафилококков: обогаще­ние сырной массы воздухом во время формования (Российский сыр формуют насыпью, а Чеддер - после дробления сырного пласта), более длительное поддержание температуры сырной массы на благоприятном для роста стафилококков уровне. В Чеддере и Российском сыре с пол­ной посолкой в зерне уже на ранних этапах в сырной массе создается концентрация соли, благоприятная для развития стафилококков и инги­бирующая рост микрофлоры закваски. При нормальной скорости мо­лочнокислого брожения это не опасно, так как молочный сахар к этому моменту должен быть в основном сброжен. Однако при снижении ак­тивности микрофлоры закваски это крайне опасно. Полная посолка Рос­сийского сыра в зерне очень привлекательна для производства, теорети­чески возможна для этого вида сыра в связи с его пустотным рисунком, обусловленным способом формования. В сырах с правильным рисунком она никогда не применялась, так как вызывает дефекты рисунка, обра­зуемого в результате жизнедеятельности микрофлоры закваски.

Изучено развитие стафилококков во время 125 выработок Россий­ского сыра, результаты этих экспериментов представлены в табл. 6.11. Сыры вырабатывали в соответствии с действующей в 70-е гг. инструк­цией, предусматривающей общую продолжительность прессования ма­лого Российского сыра (масса головки 7-9 кг) 12-14 ч в осенне-зимнее и 10-12 ч в летнее время, для крупных сыров (масса головок 11-13 кг) - 16-18 ч. В сырах большинства выработок стафилококки энергично раз­множались во время выработки: с учетом семикратного увеличения со­держания стафилококков в сгустке за счет механического захвата кле­ток свернувшимся белком они дали до прессования в среднем 4-5 гене­раций (продолжительность выработки в среднем равнялась 130 мин). Во время прессования размножение стафилококков продолжалось со зна­чительно более низкой скоростью в сырах примерно 70 выработок. В среднем во время прессования в малом Российском сыре стафилококки дали менее одной генерации. По-видимому, главной причиной резкого снижения скорости размножения стафилококков в малом Российском сыре является быстрое снижение температуры сырной массы, поскольку в большом Российском сыре они размножались во время прессования более интенсивно.

В сырах 11 выработок содержание стафилококков перестало увели­чиваться после 1 суток созревания, в сырах 8 выработок - после 2-3 сут созревания и в сырах 7 выработок - через 10 сут созревания. В сырах 2 выработок стафилококки вообще не размножались, в сырах 4 вырабо­ток они медленно размножались до конца созревания. Отсутствие раз­множения стафилококков в сырах двух выработок скорее всего свя­зано с наличием в молоке бактериофагов стафилококков или специ­фичным антагонизмом со стороны микрофлоры закваски, которая была очень активна в этих выработках. Причиной же размножения стафилококков в сырах до конца созревания, очевидно, является подав­ление роста заквасочной микрофлоры бактериофагами.

табл_611.png

Вариабельность в продолжительности размножения стафилококков в сыре обусловлена главным образом изменениями скорости сбражива­ния лактозы и нарастания кислотности, о чем свидетельствуют резуль­таты сопоставления pH сыров 92 выработок после прессования с увели­чением численности стафилококков в них по сравнению с исходным содержанием в смеси (табл. 6.12). При оптимальной скорости кислотообразования (pH сыра после прессования меньше 5,25) максимальное содержание стафилококков в сыре превышало исходное содержание в смеси в среднем в 50 раз, максимум в 273 раза. Если принять критиче­скую биомассу стафилококков в сырах с нормальной скоростью молоч­нокислого брожения (биомасса, при размножении до которой стафило­кокков в сыре появляются токсины) равной 15-10б КОЕ/г, то этот уро­вень размножения стафилококков может быть достигнут при их исход­ном содержании в смеси 5-104 КОЕ/г (15-106:273). Такое количество стафилококков в смеси может быть только при выработке сыра из сыро­го молока очень низкого бактериального качества.

табл_612.png

Влияние степени посолки Российского сыра в зерне на развитие стафилококков показано на рис. 6.6. Сыры первого варианта в этом опы­те (I и IV варианты на графике) солили в зерне так, чтобы после прессо­вания концентрация соли в них не превышала 1%, после прессования их выдерживали 2 сут в рассоле; сыры II варианта (II и V варианты на гра­фике) солили в зерне до 1,2-1,5% соли в сыре после прессования без по­следующей посолки в рассоле; сыры III варианта солили только в зерне до 1,6-2,0% соли. С увеличением дозы вносимой в зерно соли скорость кислотообразования снижалась, продолжительность размноже­ния и выход биомассы стафилококков увеличивались.

При очень сильном понижении скорости кислотообразования (pH сыра после прессования выше 5,6) в смеси достаточно присутст­вия около 100 КОЕ/мл энтеротоксигенных штаммов стафилококков для образования энтеротоксинов в сыре. В этом случае критическая биомасса стафилококков снижается до 3-10б КОЕ/г, так как в сырной массе синтез токсинов ускоряется при повышении ее pH. 100 КОЕ/г стафилококков могут попасть в смесь в результате нарушения сани­тарных правил при выработке сыра.

В сыре Манчего из смеси овечьего, коровьего и козьего молока (испанский сыр с низкой температурой II нагревания и достаточно вы­сокой концентрацией соли в водной фазе), выработанном с 0,1 и 1,0% закваски из смеси, обсемененной стафилококками, содержался энтеро­токсин А в количестве 46-769 и 16—33 нг/100 г соответственно.

Таким образом, любое снижение скорости молочнокислого процесса во время производства сыра повышает риск стафилококковых токсикозов. Особенно это опасно для сыров с продолжительным прессованием, большими размерами головок, в которых более длительное время со­храняются благоприятные условия для синтеза энтеротоксинов. Так, если в малом Российском сыре за время прессования количество стафилокок­ков увеличилось в 1,34 раза, то в большом Российском сыре - в 11 раз; количество стафилококков в малом сыре увеличилось по сравнению с ис­ходным в среднем в 168 раз (4-5 генераций), в большом сыре - в 3125 раз (8-9 генераций). На основе этих исследований была запрещена полная посолка Российского сыра в зерне, как фактор снижения скоро­сти развития микрофлоры закваски, снят с производства большой Рос­сийский сыр, сокращена продолжительность прессования Российского сыра до 5-8 ч, увеличена максимальная доза закваски с 1 до 2,5%. С момента введения этих изменений прошло более 20 лет, в течение кото­рых не было зарегистрировано ни одного случая стафилококковых ток­сикозов при употреблении этого вида сыра.

рис_66.png

Внесение в молоко для выработки египетского твердого сыра Рас штаммов S. aureus, образующих токсины А и В, в количестве 1-105 и МО7 КОЕ/г не привело к образованию энтеротоксинов; жизнеспособные клетки S. aureus перестали обнаруживаться в сырах через 30 и 45 сут созревания. Сыр Рас (в Греции Kefalotyri) вырабатывают по тех­нологии, подобной технологии сыра Гауда, но II нагревание проводят при 44° С в течение 30 мин, что обусловливает низкую влажность сыра (34,2% в шестимесячном возрасте). Сыр солят частично в зерне (удаляют сыворотку после II нагревания и добавляют к зерну 1-2% соли по отношению к исходному молоку), смесь выдерживают 15 мин, фор­муют и прессуют в течение ночи, после чего сыр солят сухой солью с поверхности в течение 12 сут. Сыр содержит в шестимесячном возрасте 2,9% соли (7,8% в водной фазе). Созревает сыр 4—6 мес при 15-18° С. В качестве закваски используют Lbc. bulgaricus и Lc. lactis. Отсутст­вие токсинов в сырах Рас, выработанных из массивно обсемененного энтеротоксигенными штаммами стафилококков молока, вызывает удив­ление. Проверка 50 промышленных сыров Рас в районе Каира обнару­жила в них в среднем 2,6-106 КОЕ/г стафилококков, из 60 выделенных из этих сыров штаммов стафилококков 6 образовывали токсин А; в сы­рах токсины не обнаружены. Причины этого, возможно, заключает­ся в комбинации двух факторов: быстрого нарастания кислотности сыр­ной массы, обусловленной синергетическим действием лактобацилл и лактококков, и низкой Ав. Возможно, что болгарская палочка предот­вращает образование токсинов стафилококками за счет специфического антагонизма.

Вызывает также удивление отсутствие стафилококковых энтеро­токсинов в кисломолочном сыре Бургос, выработанном из пастеризо­ванного овечьего молока, инокулированного штаммами S. aureus в дозе до 105 КОЕ/мл, несмотря на высокие уровни pH и Ан. Содержание стафилококков в этих сырах во время хранения при 10-15° С увеличи­лось до 107 КОЕ/г, но токсины не были обнаружены. В одной трети промышленных образцов этого сыра в Испании обнаружена термостой­кая термонуклеаза, что свидетельствует об их крайне низком гигиениче­ском уровне, но стафилококковые токсины не найдены ни в одном об­разце.

Скорость вымирания стафилококков в сырах варьирует в широких пределах: при наиболее высокой скорости вымирания содержание жиз­неспособных клеток стафилококков к концу созревания снижалось бо­лее чем в 1000 раз, при низкой - в 10 раз. Количество жизнеспособных клеток стафилококков в Российском сыре начинает снижаться раньше, чем в нем исчезает лактоза. Это же наблюдали в сырах голланд­ского типа Stadhouders et al.; они пришли к заключению, что pH 5,2 дос­таточен для подавления роста стафилококков в твердых сырах. Повышение температуры созревания с 7 до 13° С ускорило вы­мирание стафилококков.

При нормальном процессе выработки стафилококки в сыре Чеддер дают 2-7 генераций, при низкой скорости кислотообразования - 8-9 ге­нераций, что близко к интенсивности их развития в сыре Россий­ский. В Швейцарском и Эмментальском сырах они дают 4-5 генераций и быстро вымирают. В сырах типа Гауда стафило­кокки дают 3-6 генераций в течение первых 24 ч. В сыре Эрв (типа Лимбургского), выработанном из сырого молока, содержащего 30-100 клеток/мл стафилококков, их количество перед посолкой увеличилось до 1,3-104—2- 10б г-1 . Кислотность в этих опытах быстрее росла в сырах, выработанных из молока низкого бактериального качества, содержание стафилококков было намного ниже в сырах из молока с высокой исход­ной бактериальной обсемененностью.

Содержание стафилококков в сырах нормируется в большинстве стран. Обычно считается, что в зрелых сырах не должно быть более 10-1000 КОЕ/г коагулазоположительных стафилококков. Однако этот показатель недостаточен для оценки безопасности сыров относительно стафилококковых отравлений из-за большой вариабельности скорости ги­бели стафилококков во время созревания сыров. Точным показателем яв­ляется отсутствие стафилококковых энтеротоксинов в сыре, но методы определения энтеротоксинов слишком сложны и дороги. Гарантией безо­пасности должна быть правильно функционирующая система контроля производства сыра по критическим контрольным точкам, которая должна включать контроль содержания стафилококков в сырах 1-3-суточного воз­раста и скорости кислотообразования, в частности pH после прессования.