5.1. ВВЕДЕНИЕ

К часто используемому в англоязычной литературе понятию «красное мясо» (red meat) обычно относят мясо крупного рогатого скота, коз, баранину, свинину, оленину и конину, но к нему можно было бы отнести и мясо многих других млекопитающих, так что в этой книге мы будем использовать просто понятие «мясо». Больше всего микробиологических исследований выполнено по мясу крупного рогатого скота, свинине и баранине. В понятие «мясо птицы» помимо куриного мяса входит также мясо индеек, уток и гусей. Наиболее полно изучалась микробиология куриных тушек, а исследования, проводившиеся на мясе других птиц, показали, что микробиологические показатели аналогичным образом обработанного мяса любой птицы примерно одинакова.

Микробиология мяса и мяса птицы в целом сходна, а существующие различия относятся главным образом к разным условиям убоя и технологической обработки. Так,

• туши перед нутровкой распиливают по хребту;
• с туш обычно снимают шкуру (за исключением свиных), тогда как тушки птицы почти полностью обрабатываются механически без удаления кожи, а нутровка проводится без разделки тушки;
• технологическая обработка мяса птицы обычно подразумевает использование большого количества воды, тогда как при обработке мясных туш воды применяют меньше (основное внимание уделяется предотвращению контаминации мяса от сырых шкур и содержимого кишечника).

В качестве примера применения различных принципов можно упомянуть методы ощипывания (удаления пера) птицы или обесшкуривания туш крупного и мелкого рогатого скота. Удаление перьев с куриных тушек выполняется путем их погружения в горячую воду (температурой 52-59 °С), что позволяет ослабить крепление пера, с последующим волочением или пропусканием тушек через ряды вращающихся резиновых пальцев и одновременным промыванием большим количеством воды. Съем шкур с туш крупного и мелкого рогатого скота выполняется без применения воды (шкуры должны быть сухими и чистыми) и с использованием точных технических приемов (на шкуросъемной машине или без нее). При этом должен быть минимизирован контакт грязной внешней поверхности шкуры с чистой, расположенными под ней мышечной тканью. Тем самым почти все микроорганизмы, присутствующие на мясных тушах и тушках птицы, находятся на поверхности кожи, а не в глубине мышечной ткани.

В настоящей главе мы рассмотрим природу микроорганизмов, встречающихся на перерабатываемых мясных тушах и тушках птицы, и развитие микробиоты порчи в ходе хранения мяса в различных условиях. Кроме того, мы опишем также некоторые культуральные среды и методы обнаружения и идентификации микроорганизмов порчи – бактерий, дрожжей и плесеней.

5.2. МИКРОБИОТА МЯСНОГО СЫРЬЯ НЕПОСРЕДСТВЕННО ПОСЛЕ УБОЯ

Микроорганизмы, присутствующие на тушах и мясном сырье, попадают туда из четырех основных источников:

• со шкуры, перьев или шерсти животных и птиц (и присутствующего на них фекального материала);
• из содержимого их кишечника;
• из окружающей среды (с оборудования, из воды и воздуха бойни);
• с ножей и других инструментов, а также с рук персонала.

Таким образом, на бойнях выявляется огромное разнообразие микроорганизмов, включая грамотрицательные и грамположительные бактерии, дрожжи и плесени (как патогенные, так и микроорганизмы порчи). Основные группы микроорганизмов, выявляемые на мясе еще до его поступления на хранение, описаны в работе и включают (по убыванию частоты встречаемости): Micrococcus, Pseudomonas, Моraxella/Acinetobacter, Lactobacillus, Flavobacterium, коринеформные бактерии, дрожжевые грибы, представители семейства Enterobacteriaceae, Staphylococcus, Kurthia, Streptococcus, Bacillus и Brochothrix thermosphacta. Микроорганизмы, встречающиеся на куриных тушках до их поступления на хранение, – это Micrococcus, Corynebacterium, Lactobacillus, представители семейства Enterobacteriaceae, Flavobacterium, Acinetobacter/Moraxella, Pseudomonas, Shewanella putrefaciens и дрожжевые грибы. Численность микроорганизмов, обнаруживаемых на мясных тушах, варьирует в зависимости от исследуемой части туши – больше микроорганизмов выделялось с грудины, крестца и шейной части, составляя в основном менее 10⁴/см². Что касается тушек птицы, то наблюдается тенденция к присутствию большего количества микроорганизмов (более 10⁴/см² кожи, поскольку последняя не удаляется), причем разница между различными частями тушки невелика из-за применяемого способа разделки. Аналогично, с наружной поверхности свиных туш (у которых кожу тоже не удаляют) зачастую выделяется больше микроорганизмов, чем с бараньих или говяжьих туш.

Вопреки общепринятому мнению существуют веские доказательства тому, что существенного переноса микроорганизмов из кишечника животных на остальные части туши не происходит, – ни в ходе убоя, ни непосредственно после него. Даже в случае использования очень грязных ножей или стержней для прокола спинного мозга в глубинной мышечной ткани post mortem обнаруживаются очень небольшие количества микроорганизмов. Ненутрованные и необескровленные туши хорошо сохраняются при холодильных температурах. Исследования на непотрошеной птице показали, что у нее более длительный срок годности, чем у потрошеных тушек, причем порча обычно имеет биохимическую, а не микробиологическую природу.

5.3. ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ МИКРОБИОТЫ И ПОРЧИ МЯСА

Если мясное сырье не хранить в условиях замораживания (при температуре ниже -10 °С), то микроорганизмы неизбежно будут размножаться. Состав микробиоты в процессе хранения меняется, так как способность к размножению и выживанию в этих условиях присуща только части первичных контаминантов. Условия хранения обусловливают типы микроорганизмов, способные к росту и размножению, и определяют скорость роста. В конце микробиологического срока годности в микробиоте мяса будет преобладать лишь один или несколько типов микроорганизмов. На срок годности мясного сырья влияют несколько главных факторов:

• начальная численность микроорганизмов (в том числе и микроорганизмов порчи);
• конкретные виды и штаммы присутствующих микроорганизмов;
• температура хранения (чем ниже, тем лучше – до замораживания мясо может быть охлаждено до -2 °С);
• состав окружающей газовой среды.

Значение рН мяса post rigor mortis (после наступления окоченения), обусловленное содержанием глюкозы, также может влиять на срок годности, особенно при хранении мяса в вакуумной упаковке или в модифицированной газовой среде (М ГС-упаковке). Относительная влажность важна только для хранения мяса в неупакованном виде.

Значение рН живой мышечной ткани обычно составляет около 7,4, но после ее респираторная активность становится анаэробной, и глюкоза мышечной ткани превращается в молочную кислоту, а не в СО₂, в результате чего значение рН снижается. В обычных условиях этот процесс прекращается еще до того, как будет израсходована вся глюкоза, и значение рН стабилизируется около 5,5-5,8. Если животное непосредственно перед убоем было утомлено и/или испытало стресс, то концентрация глюкозы в мышечной ткани будет низкой. В этом случае количество образовавшейся молочной кислоты также будет ниже, и конечное значение рН обычно будет 6,0 и выше. Мясо с высоким значением рН обозначают как DFD (Dark, Firm, Dry – темное, жесткое, сухое) – оно обычно темнее, чем нормальное мясо и лучше удерживает влагу. У некоторых видов мяса (прежде всего у свинины) значение рН может достигать очень низких значений. Такое мясо обозначают PSE (Pale, Soft, Exudative – бледное, мягкое, водянистое) – оно теряет много влаги («экссудата, мясного сока») и на вид более бледное и мягкое, чем нормальное мясо. У мяса DFD обычно более короткий срок годности, особенно в МГС-или в вакуумной упаковке. Белое мясо куриной грудки характеризуется значением рН, сходным с рН нормального красного мяса (5,7-5,9), однако у темного мяса ножек оно обычно выше (6,2-6,4), что делает его быстрее портящимся, чем мясо грудок. У кожи птицы значение рН такое же, как и у мяса ножек.

5.3.1. Типичная микробиота порчи в аэробных условиях

Красное мясо

При температурах охлаждения наиболее многочисленными микроорганизмами порчи являются Pseudomonas spp:, мясо обычно портится, когда численность бактерий, почти полностью состоящих из Pseudomonas spp. достигает 10⁷-10⁸/см². Pseudomonas spp. являются облигатными аэробами, грамотрицательными оксидазоположительными палочкообразными бактериями, большинство из которых способны перемещаться с помощью полярно расположенного жгутика, но некоторые из них неподвижны. К наиболее часто выделяемым видам относятся две четко различаемые группы – Ps. fragi (некоторые из которых неподвижные), Ps. lundensis, Ps. fluorescens и несколько групп флуоресцентных псевдомонад, близкородственных Ps. fluorescens. К остальным микроорганизмам, присутствующим в более низких количествах, относятся Acinetobacter и Psychrobacter spp., представители семейства Enterobacteriaceae и иногда (особенно в молодой баранине и свинине) – Brochothrix thermosphacta. Бактерии семейства Enterobacteriaceae чаще являются психротрофными (в частности, Serratia lique/aciens, Enterobacter agglomerans и Hafnia alvei), и реже – лучше изученными мезофильными.

Если мясо хранится в виде подвешенных в холодном хранилище туш, то значительная часть микробиоты может состоять из дрожжевых и плесневых грибов благодаря их стойкости к относительно сухим условиям на поверхности мяса. Аналогично, мясо, хранящееся в замороженном состоянии, – в тушах или в виде упакованных мясных бескостных блоков, но не при слишком низкой температуре, то есть не ниже –12 °С, в результате роста дрожжей и плесеней подвержено порче. Это происходит из-за большей стойкости этих микроорганизмов к низким температурам и значениям а_ю по сравнению с бактериями.

Мясо птицы

Одними из важнейших бактерий порчи в аэробных условиях хранения мяса птицы являются Pseudomonas spp. (аналогично мясу), но могут выявляться и другие группы бактерий – например, представители семейства Enterobacteriaceae и Br. thermosphacta. Тем не менее к наиболее типичным грамотрицательным бактериям мяса птицы относятся Acinetobacter и Psychrobacter spp. (иногда – Shewanella putrefaciens, прежде называвшиеся Pseudomonasputrefaciens и Alteromonasputrefaciens). Между первичной численностью псевдомонад на мясе птицы и его сроком годности в аэробных условиях при температурах охлаждения существует прямая зависимость. На сыром мясе птицы могут также размножаются дрожжи, обнаруживаемые в относительно высоких количествах (в конце срока годности –до 10⁴/мл или г промывочной воды), причем шире всего распространены Candida spp. (особенно С. zeylanoides и Yarrowia lipolytica). С учетом того, что дрожжевые клетки примерно в 100 раз крупнее, чем бактерии, при численности 10⁴/см² они могут вносить существенный вклад в порчу продукта. У темного куриного мясо (с ножек) обычно срок годности короче, чем у «белого» мяса грудок, так как на первых выделяется больше Sh. putrefaciens и других грамотрицательных бактерий, включая Acinetobacter spp.

Номенклатура грамотрицательных микроорганизмов порчи

Устаревшая литература по бактериям мясного сырья, хранящегося в условиях охлаждения, может совершенно сбить с толку, так бактериологическая номенклатура и таксономия существенно изменилась. Например, грамотрицательные аэробные короткие палочки (кокки), образующие бесцветные колонии, раньше назывались Achromobacter (из-за отсутствия пигментации), но это наименование больше не применяется. Позднее они были разделены на группы подвижных и неподвижных бактерий. Неподвижные и оксидазо-положительные стали относить к Moraxella spp. и «Moraxella-подобным», а остальные неподвижные, оксидазо-отрицательные штаммы – к Acinetobacter spp. «Moraxella-подобные» виды в настоящее время относят к Psychrobacter spp., наиболее типичными представителями которых являются P. immobilis и P. phenylpyruvica. Большинство Moraxella spp. были отнесены к неподвижным Pseudomonas fragi. Наиболее типичными Acinetobacter spp., обнаруживаемыми на мясе, являются A.johnsonii и A. Iwoffv, в отличие от Psychrobacter spp. они не продуцируют из глюкозы кислоту. Вместе с тем ни одна из этих трех групп облигатных аэробных микроорганизмов (Psychrobacter; Acinetobacter и Moraxella), по-видимому, не имеет такого значения в порче мяса и мяса птицы, как Pseudomonas spp. Некоторые ученые вообще ставят под сомнение какую-либо роль Moraxella spp. в пищевых продуктах. Авторы этой работы утверждают: «Поскольку некоторые ученые со все возрастающей уверенностью относят виды, идентифицировавшиеся прежде как Moraxella или «Moraxella-подобные», к Psychrobacter spp., то о реальной роли moraxellae в пищевых продуктах говорить не приходится». С помощью фенотипических тестов Psychrobacter spp. трудно отличить от неподвижных штаммов Pseudomonas fragi, так как и те и другие являются оксидазо-положительными, однако соотношение «Г + Ц» в их ДНК несомненно разное. Дифференцирующим экспресс-методом могла бы стать проверка способности роста на CFC-arape* (см. далее табл. 5.2), на котором могут расти псевдомонады, но не Psychrobacter spp. И Psychrobacter, и Acinetobacter иногда с трудом обесцвечиваются при окрашивании по Граму и могут быть ошибочно приняты за грамположительные микроорганизмы.

____________________
* CFC-агар — это цетримидный агар с цефалоридином и фуцидином. — Примеч. перев.

5.3.2. Микробиота порчи мяса в вакуумной или МГС-упаковке

Мясо в вакуумной упаковке иногда хранят в течение нескольких месяцев при температуре от -1 до +1 °С, после чего осуществляют его разруб и реализацию или упаковывают мясо в упаковку с модифицированной (или регулируемой) газовой средой, позволяющий обеспечить срок годности порядка 7 сут.

Газовая среда, используемая для МГС-упаковки мяса, обычно состоит из 20-30% СО₂ и 70-80% О₂. Высокая концентрация кислорода необходима для поддержания привлекательного красного цвета мышечного миоглобина, а диоксид углерода ингибирует размножение Pseudomonas spp., наиболее важной бактерии порчи. В результате преобладающей группой бактерий становятся молочнокислые (МКБ) при небольшой численности Pseudomonas spp., Enterobacteriaceae и (иногда) Br. thermosphacta. Вследствие размножения МКБ, включая Carnobacterium spp., продукт портится медленно с образованием не неприятного гнилостного запаха (вызываемого псевдомонадами), а кисловатого и/или «сырного» запаха. Срок годности такого мяса обычно ограничен обесцвечиванием, а не активностью микроорганизмов.

Микробиота мяса в вакуумной упаковке при низких температурах хранения становится похожей на микробиоту мяса в МГС-упаковке (при условии, что используются упаковочные пленки с высокими барьерными свойствами относительно газов). Анализ газовой среды в упаковке обычно выявляет высокое содержание СО₂, являющееся результатом остаточной респираторной активности мышечной ткани и метаболической активности микроорганизмов. Мясо в вакуумной упаковке имеет более долгий срок годности, чем мясо в МГС-упаковке, так как в первом случае поддерживается восстановленное состояние мышечного миоглобина и срок годности меньше ограничивается обесцвечиванием мяса. При вскрытии вакуумной упаковки нормальный обусловленный присутствием кислорода цвет мяса восстанавливается. В конце срока годности выделяют обычно около 10⁸ МКБ/см², а численность псевдомонад и представителей семейства Enterobacteriaceae (реже Br. thermosphacta) составляет 10²-10⁴/см². Иногда для упаковки мяса до его реализации в системе розничной торговли применяют упаковывание в среде со 100%-ным содержанием СО₂ (такая упаковка обеспечивает наиболее долгий срок годности, поскольку замедляет рост и размножение всех микроорганизмов, в том числе и молочнокислых бактерий.

Сырую свинину обычно не упаковывают в вакуумную упаковку – возможно, потому, что такое хранение не улучшает ее текстуру («созревание»). Имеются данные, что срок годности свинины в вакуумной упаковке короче, чем у говядины или молодой баранины из-за более ранней утилизации глюкозы.

Помимо обычных микроорганизмов порчи на мясе в вакуумной упаковке могут обнаруживаться в высоких количествах Aeromonas spp; кроме того, сообщается о высокой численности непатогенного вида Yersinia enterocolitica.

Мясо DFD в вакуумной или МГС-упаковке

Для мяса со значением рН выше 6,0 не рекомендуется применять вакуумную упаковку, так как из-за размножения jBr. thermosphacta, Sh. putrefaciens и представителей семейства Enterobacteriaceae и низкого содержания глюкозы срок его годности будет очень небольшим. Br. thermosphacta, как известно, не размножаются при значениях рН ниже 5,8, a Sh. putrefaciens – при рН менее 6,0. Молодая баранина в вакуумной упаковке не может храниться так же долго, как говядина, что связано, по-видимому, с более высоким содержанием поверхностного жира, у которого выше значение рН и который позволяет быстрее размножаться указанным микроорганизмам. Срок годности DFD-мяса в вакуумной упаковке можно увеличить путем добавления глюкозы и подкисления молочной и/или лимонной кислотой.

Мясо птицы в вакуумной или МГС-упаковке

Вакуумная упаковка увеличивает срок годности мяса птицы, но в меньшей степени, чем мяса крупного рогатого скота, и поэтому широко не применяется. Как и ожидалось, «белое» мясо грудок лучше сохраняется в вакуумной упаковке, чем темное мясо ножек из-за более низкого значения рН. Для упаковки куриного мяса все шире применяют МГС-упаковку, особенно для мяса грудок, причем чаще с 20-30% СО₂ и 70-80% О₂. Вместе с тем было показано, что МГС-упаковка с высоким содержанием кислорода придает мясу грудок индейки неприятный привкус. Как и в случае мяса крупного рогатого скота, в МГС-упаковках мяса птицы с высоким содержанием СО₂ или в вакуумной упаковках развивается микробиота с большой долей МКБ, включая Camobacterium spp., причем зачастую им сопутствует большое количество псевдомонад, Enterobacteriaceae и Br. thermosphacta.

Известны сообщения о выделении с мяса и мяса птицы в вакуумной или МГС-упаковке «нетипичных лактобацилл». Эти микроорганизмы впоследствии были отнесены к новому роду Camobacterium. Чаще всего выделяют Cb. divergens и Cb. piscicola, причем последний вид был не так давно переименован в Cb. maltaromaticum. Эти виды обычно обнаруживают в вакуумной и МГС-упаковках рыбы и молочных продуктов, и в последнее время они привлекают большое внимание как потенциальные источники бактериоцинов, и как культуры «защитного действия», особенно против Listeria monocytogenes.

К другим МКБ, обнаруживаемые на мясе в вакуумной и МГС-упаковке, относятся Lactobacillus spp. (sake, curvatus, bavaricus и delbreuckii), Leuconostoc spp. (carnosum, gelidum и mesenteroides), Pediococcus damnosus и Lactoccoccus raffinolyticus [30,65,70]. Некоторые штаммы Camobacterium и Leuconostoc spp. являются гетероферментативными, продуцирующими, главным образом, молочную и уксусную кислоты и этиловый спирт; они менее стойки к действию кислот, чем гомоферментативные Lactobacillus, Pediococcus и Lactococcus spp., продуцирующие молочную кислоту и не продуцирующие СО₂.

Нам известно очень мало исследований МКБ, размножающихся на мясе в вакуумной упаковке. Так, в работе «изучались МКБ, присутствующие на говядине в вакуумной упаковке в ходе хранения до 4 мес. при температуре -1,5 °С. Были исследованы параллельно взятые пробы филея от пяти молодых бычков и пяти взрослых быков с нормальным значением рН. Между мясом бычков и взрослых особей было выявлено различие в микробиоте, а также между параллельными пробами одного типа; кроме того, наблюдалась смена сообществ микророрганизмов – от менее к более кислотостойким с постепенным снижением значения рН мясного сока от 5,5 до более низких значений. В мясе бычков замена Cb. divergens происходила, начиная с четвертой недели и до шестнадцатой, последовательно штаммами Leuc. mesenteroides. В мясе взрослых быков СЬ. divergens преобладали вплоть до восьмой недели, однако к 12-й они оказались вытесненными неидентифицированными МКБ (в 4 из 5 проб) или Leuc. mesenteroides (в 1 из 5 проб), так что к 16-й неделе преобладал штамм Lactobacillus delbreuckii (наряду с Pediococcus damnosus, но последних было гораздо меньше). Значение рН мяса бычков снижалось быстрее (к 16-й неделе оно составило 5,17), и по этой причине оно достигло более низких значений, чем у мяса взрослых особей (к 16-й неделе значение рН составило 5,38). Численность МКБ в обоих типах мяса стабилизировалась на уровне 8,5 лог. ед. (после 4-х недель хранения мяса взрослых быков и после 8 недель хранения мяса молодых бычков). Эти результаты свидетельствуют о том, что на преобладающую в ходе хранения микробиоту влияют не только тип мяса и условия его хранения, но и разновидности присутствующих изначально штаммов микроорганизмов.

5.4. ПОРЧА МЯСА С НОРМАЛЬНЫМ ЗНАЧЕНИЕМ РН
В ВАКУУМНОЙ УПАКОВКЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ
ПСИХРОФИЛЬНЫХ И ПСИХРОТРОФНЫХ КЛОСТРИДИЙ

Вакуумная упаковка мяса широко использовалась многие годы, однако в конце 1980-х гг. был выявлен новый тип порчи мяса, ставшей серьезной экономической проблемой (это касалось мяса в вакуумной упаковке из ЮАР и США). Бактерии-контаминанты в этих двух случаях контаминации мяса позднее были идентифицированы как новый вид психрофильных клостридий, а именно Сl, estertheticum, получивший свое название из-за продуцирования этими бактериями комплекса сложных эфиров. Упакованное мясо характеризовалось нормальным значением рН, на бойнях соблюдались все санитарно-гигиенические стандарты, а хранение мяса осуществлялось при правильных температурных режимах (в режиме охлаждения). Тем не менее вакуумные упаковки зачастую сильно вспучивались под действием газа (смесь Н₂ + СО₂ с небольшой долей N₂), и от них исходил крайне неприятный запах, напоминающий запах рвоты.

С тех пор было выявлено не менее двух других видов клостридий, способных испортить охлажденное мясо в вакуумной упаковке – так, причиной порчи новозеландского мяса стали CI. gasigenes и CI. frigidicarnis, хотя чаще всего причиной порчи были все-таки CI. estertheticum. После появления сообщений из ЮАР и США о порче мяса под действием CI. estertheticum, этот вид порчи был обнаружен в разных странах – в частности, в Ирландии, Великобритании, Новой Зеландии и Бразилии, причем затрагивала она и баранину, и оленину, и говядину. CI. estertheticum – это строго психрофильный вид анаэробных спорообразующих микроорганизмов, способных к росту и размножению в диапазоне температур от –1 до 14 °С. Естественная его среда обитания точно не известна, но она точно не связана с кишечной микробиотой, так как CI. estertheticum не могут расти при температуре тела человека, так что, скорее всего, нативной средой их обитания является почва. К счастью, ни CI. estertheticum, ни какой-либо из других видов холодостойких клостридий, вызывающих порчу пищевых продуктов, не продуцируют токсинов и поэтому не могут вызывать пищевых отравлений. Наиболее вероятным путем попадания CI. estertheticum на бойню являются загрязненные почвой шкуры животных, хотя они могут присутствовать в низких количествах и в фекалиях, поступая в организм животных вместе с загрязненным почвой кормом.

Как только выявляется порча мяса с конкретной бойни или мясоперерабатывающего предприятия клостридиями, для прекращения инфекции и уничтожения спор этого микроорганизма необходимо применить специальные режимы мойки и дезинфекции. Предотвращение контаминации обусловлено тщательным соблюдением санитарно-гигиенических требований при съеме шкур животных, обеспечением невозможности поступления воздуха из зоны убоя и мест содержания скота в так называемые чистые производственные зоны, а также эффективной мойкой и дезинфекцией. В состав дезинфицирующих средств должен входить спороцидный дезинфектант, причем основное внимание при дезинфекции следует уделять тем участкам помещения для разделки, где могли бы закрепляться клостридии – это могут быть, например, точки контакта мяса с оборудованием, внутренние части фасовочно-упаковочного оборудования и холодильных установок, поддоны и лотки для сбора капель в холодильных камерах и т.п. Эффективная дезинфекция требует регулярного и тщательного удаления всей грязи, демонтажа и мойки оборудования, а также аэрозольного распыления дезинфектантов на основе надуксусной кислоты, что позволяет им проникнуть во все загрязненные места. Кроме того, рекомендуется в качестве профилактики использовать для термоусадки упаковочной пленки самые щадящие температурно-временные режимы, так как существуют данные, что этот процесс может инициировать прорастание присутствующих спор Clostridium с последующим размножением клостридий и порчей мяса.

5.5. ПОРЧА МЯСА У КОСТИ

Порча мяса у кости (так называемый «закал мяса») представляет собой вид порчи, наблюдающийся внутри мясных туш вблизи кости, в синовиальной жидкости или в костном мозге. Чаще всего этот вид порчи затрагивает глубоко расположенные суставы задних ног (в частности, коленный сустав и большую берцовую кость), но иногда и передних. Признаков порчи не наблюдается вплоть до разруба туши, когда появляется неприятный запах. В ходе микробиологического анализа иногда бывает вообще невозможно обнаружить какие-либо микроорганизмы порчи, однако иногда внутри или вокруг сустава выявляются мезофильные Clostridium spp., психротрофные CI. putrefaciens или энтерококки.

Считается, что причиной такой порчи мяса является медленное и/или недостаточное охлаждение. При жизни животного эти бактерии могут проникать в лимфатические узлы через ссадины на коже. Данный вид порчи встречается до сих пор, но гораздо реже (возможно, благодаря улучшению режимов охлаждения). Недавние исследования новозеландских ученых показали, что порча мяса у кости может вызываться и холодостойкими клостридиями, – это может объяснить тот факт, почему раньше не могли обнаружить причину порчи (культивирование проводили при более высоких температурах). Изучать этот вид порчи довольно трудно, так как пробы необходимо отбирать изнутри затронутых суставов и рядом с ними асептическими методами, исключающими возможность контаминации образцов поверхностной микробиотой. Это достигается в том числе стерилизацией наружной поверхности мяса прижиганием раскаленным железом и пробоотбором с использованием модифицированного бутылочного штопора.

5.6. ПОРЧА МЯСА НЕПОТРОШЕНОЙ ПТИЦЫ

Как мы уже отмечали ранее, непотрошеная птица (с перьями и без них), в том числе дичь (например, фазаны), по сравнению с цыплятами «нью-йоркской» разделки хранится дольше, чем потрошеные тушки. Зачастую порча бывает обусловлена распространением продуктов метаболизма кишечной микробиоты, что может приводить к позеленению все еще стерильной мышечной ткани и кожи. У мяса фазанов, вяленого подвешиванием при 15 °С, бактериями порчи были главным образом мезофильные клостридии и представители семейства Enterobacteriaceae, однако при температурах +1 или 10 °С это были уже штаммы клостридий, сходные с Cl. putrefaciens, которые также иногда обнаруживались в мышечной ткани. Эти микроорганизмы еще недостаточно изучены, но, по-видимому, они не столь важны для порчи мяса в вакуумной упаковке, так как при температурах охлаждения они размножаются намного медленнее, чем CI. estertheticum.

5.7. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ХРАНЕНИЯ НА ПОРЧУ

Чем ниже температура, тем дольше длится лаг-фаза, больше время генерации микробиоты порчи и тем длительнее возможный срок годности. Это особенно верно для мяса в вакуумной и МГС-упаковке вакуумом, так как ингибирующее действие СО₂ зависит от его растворимости, возрастающей с понижением температуры. От температуры хранения зависит также, какие микроорганизмы окажутся преобладающими – например, для роста большинства психротрофных видов Enterobacteriaceae требуется температура не ниже 1 °С, так что они не смогут расти и размножаться в мясе, хранящемся при минусовых температурах.

Доля Pseudomonas spp. среди контаминантов мяса птицы, хранившегося в герметично запаяных пакетах из полимерной пленки, при увеличении температуры с 0 до 20 °С снижалась, причем в температурном диапазоне 10-20 °С преобладают Аегоmonas spp., представители семейства Enterobacteriaceae и Acinetobacter. В ходе хранения мяса в вакуумной упаковке при температурах выше температур охлаждения, по всей вероятности, происходит отбор мезофильных клостридий и Enterobacteriaceae – в том маловероятном случае, если такое мясо будет употреблено в пищу, риск пищевого отравления будет очень большим!

5.8. ПРОДУКТЫ МЕТАБОЛИЗМА, ОТВЕТСТВЕННЫЕ ЗА ПОРЧУ

Информация о продуктах метаболизма, продуцируемых основными микроорганизмами порчи, сведена в табл. 5.1. Обычно преобладающая в вакуумной или МГС-упаковке микробиота продуцирует довольно мало продуктов метаболизма, обладающих неприятным запахом, но зачастую бывает невозможно точно идентифицировать микроорганизм(ы), продуцирующий(е) те или иные специфические химические вещества, так что в образовании некоторых соединений в процессе порчи вполне возможно взаимодействие разных микроорганизмов. О продуктах метаболизма, продуцируемых при аэробной и анаэробной порче мяса и мяса птицы.

Таблица 5.1.
Субстраты, утилизируемые для роста основных бактерий порчи мяса и продуцирования ими метаболитов. Выделение и идентификация микроорганизмов порчи

Основные культуральные среды для посева на чашки Петри, способы посева, условия инкубации и подтверждающие тесты для основных микроорганизмов порчи, исключая Sh. putrefaciens и холодостойких видов Clostridium, приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2.
Культуральные среды для чашечного посева, применяемые обычно для определения численности микроорганизмов порчи мяса и мяса птицы

При анализе мяса в ходе хранения приготавливают десятикратные разведения пептонно-солевого бульона (0,1% пептона, 0,9% NaCl) и поверхностно засеивают чашки с указанными ниже средами. Если предполагается, что порча мяса обусловлена действием CI. estertheticum, то мы применяем ПЦР-метод обнаружения (на основе цепной реакции полимеразы).

Так как бактерии семейства Enterobacteriaceae считаются микроорганизмами порчи, а не ее индикаторами, то чашки с VTJBG-arapoM следует инкубировать при 25 или 30 °С, так как некоторые важные для порчи виды Enterobacteriaceae не способны расти при температуре 37 °С. Выделение зависит от наличия в составе культуральной среды солей желчи и кристаллического фиолетового, которые подавляют рост грамположительных бактерий, и индикаторной системы из фенолового красного и глюкозы, позволяющей бактериям семейства Enterobacteriaceae утилизировать глюкозу и продуцировать кислоту с образованием красновато-розоватых колоний диаметром более 1 мм. Для простоты среду можно засевать поверхностно без покрытия верхним слоем агара, хотя это и не соответствует официально признанной практике.

В CFC-arape содержатся четвертичное аммонийное соединение цетримид, ингибирующее рост грамположительных бактерий и дрожжей, а также антибиотики фуцидин и цефалоридин, ингибирующие рост нежелательных грамотрицательных бактерий. Так как псевдомонады являются строго аэробными бактериями, то посев может быть поверхностным, а не глубинным. Во многих лабораториях все колонии на CFC-arape подсчитываются как «предположительно» Pseudomonas spp., но на этой среде способны расти и некоторые оксидазоотрицательные бактерии, в связи с чем рекомендуется, чтобы все одиночные колонии анализировались на наличие оксидазы. Это выполняют путем залива поверхности среды с колониями тестовым реагентом, однако более аккуратным способом представляется «получение отпечатка» поверхности чашки с помощью куска фильтровальной бумаги, на котором поручается зеркальное отображение колоний, после чего эту бумагу заливают оксидазным реагентом. В работе CFC-arap модифицировали так, что стало возможным дифференцировать Pseudomonas spp. от представителей семейства Enterobacteriaceae, способных к росту на этой среде (мы считаем, что этот способ не слишком эффективен).

В работе сообщалось, что большинство штаммов Sh. putrefaciens не способны к росту на CFC-arape, причем автору указанной работы не удалось выделить этот микроорганизм на данной среде из куриного мяса и говядины. Вместе с тем в работе при микробиологическом исследовании рыбы в МГС-упаковке было обнаружено, что Sh. putrefaciens в ней все-таки размножаются, но их трудно отличить от Pseudomonas spp., так как они являются оксидазоположительными. Возможное отличие заключается в том, что Sh. putrefaciens образуют оранжево-розовые или розоватые колонии. Этот микроорганизм легко растет на неселективных средах типа агара для определения численности микроорганизмов и агара Lyngby с железом, позволяющих определять продуцентов H₂S, включая Sh. Putrefaciens. Вследствие реакции H₂S с цитратом железа образуются черные колонии. При использовании агара Lyngby рекомендуется применять посев глубинным методом и аэробное инкубирование в течение 3 сут при температуре 20-25 °С.

Молочнокислые бактерии (МКБ) обычно подсчитывают на MRS-arape со значением рН 6,5, на котором обычно культивируют Camobacterium spp. MRS-агар не является селективной культуральной средой – он богат питательными веществами, и его часто инкубируют в анаэробных условиях, подавляя рост аэробных конкурентов. MRS-агар с сорбиновой кислотой в качестве селективного агента и со значением рН 5,7 рекомендуется для анализов охлажденного мяса на наличие МКБ. При этом могут исключаться карнобактерии, считающиеся менее кислотостойкими, чем другие МКБ, хотя в работе с помощью этой среды были успешно выделены Camobacterium divergens. CTAS-агар (с крезоловым красным и ацетатом таллия) со значением рН 9,0 в качестве селективных агентов содержит ацетат таллия, налидиксовую кислоту и цитрат натрия; кроме того, в качестве индикаторов помимо высокого значения рН в нем присутствуют сахароза и крезоловый красный, а также трифенилтетразолийхлорид. На этой среде Camobacterium maltaxomaticum образуют мелкие блестящие колонии с бронзовым отливом цвета от желтоватого до розоватого, меняя цвет самой среды с красного на желтый (вследствие продуцирования кислоты из сахарозы), а также осветляя исходно присутствующий в среде осадок. И наоборот, Cb. divergent образует только точечные колонии, зачастую без изменения цвета среды. Leuconostoc spp. и некоторые энтерококки обычно размножаются на СTAS-агаре. В работе предложена модифицированная среда на основе СTAS-агара, содержащая крезоловый красный, ацетат таллия, сахарозу и инулин (CTSI) со сниженными концентрациями ацетата таллия и сахарозы и добавлением инулина. Одновременно в ней увеличено содержание сульфата магния и добавлены ванкомицин и низин (в целях ингибирования роста нежелательных микроорганизмов), а также тиамин (в качестве фактора роста).

Для подсчета дрожжей и плесеней в пищевых продуктах с высоким значением a_ω (см. табл. 5.2 и работу ) предложены различные среды. Наиболее часто применяется агар с бенгальским розовым и хлорамфениколом (KBС-агар), в котором первоначально содержался хлортетрациклин (для ингибирования роста бактерий), а в настоящее время – хлорамфеникол, который более стабилен. Бенгальский розовый способен замедлять распространение колоний плесеней и позволяет сосчитать и дрожжи, и плесени. Как и для всех культуральных сред, предназначенных для дифференциации дрожжей, представляется целесообразным провести контроль всех дрожжеподобных колоний под микроскопом, так как на этой среде способны расти и некоторые бактерии. Среда с окситетрациклином, глюкозой и дрожжевым экстрактом, предложенная в работе, помимо окситетрациклина исходно содержала гентамицин и была разработана специально для микробиологического исследования мяса (особенно сырого фарша, в котором могут присутствовать большое количество дрожжей). Она менее пригодна для анализа мяса с присутствием плесневых грибов, так как при распространении последних они могут скрывать дрожжевые колонии. DRBC-атар разработан на основе RBC-агара и содержит помимо бенгальского розового дихлоран. Их сочетание более эффективно для замедления распространения плесневых колоний.

Какой-то селективной среды, которая подходила бы для всех холодостойких клостридий или для CI. Estertheticum, в частности, не существует. Эти микроорганизмы иногда выделяют обработкой проб этанолом или нагреванием, инактивируя вегетативные клетки других микроорганизмов и оставляя неповрежденными споры бактерий. Иногда удается выделить CI. estertheticum путем обработки этанолом и посева на чашки с кровяным агаром, инкубируемые анаэробно в течение 2-3 нед. при температуре 10 °С. Некоторые штаммы CI. estertheticum являются β-гемолитическими и, следовательно, их несложно обнаружить на кровяном агаре. Более быстрым и надежным методом обнаружения этих и других видов клостридий является применение ПДР-методов.

5.10. НЕКОТОРЫЕ ТЕНДЕНЦИИ

Транспортировка охлажденного мяса в вакуумной упаковке на большие расстояния, особенно из таких стран, как Бразилия, Аргентина, ЮАР, Австралия и Новая Зеландия в Европу и в страны Ближнего и Дальнего Востока в обозримом будущем продолжится. Потери мяса из-за его порчи под действием психрофильных клостридий (и, возможно, из-за повышенного значения рН мяса) скрываются от общественности по коммерческим соображениям, но, как нам представляется, в течение последних 10 лет они продолжали расти и должны составлять миллионы долларов США. В будущем, вероятно, будут разработаны более совершенные методы санитарно-гигиенического контроля боен, способы обнаружения холодостойких клостридий и, возможно, новые методы микробиологического регулирования состава микроорганизмов мяса в упаковке, в частности, использование тех штаммов МКБ, которые являются антагонистами клостридий. Увеличить срок годности мяса в вакуумной упаковке позволит также более внимательное отношение к условиям содержания животных в предубойный период (это уменьшит долю мяса с высоким значением рН), более жесткий контроль температурных режимов хранения и применение «правильных санитарно-гигиенических практик».

Что касается мяса птицы, то, вероятно, сохранится тенденция к более дешевому ее выращиванию в таких странах, как Бразилия и Таиланд, с последующим экспортом в Европу и США. В настоящее время большая часть мяса птицы транспортируется в сыром замороженной виде с отделением мяса от костей – либо в аэробной, либо в вакуумной упаковке (иногда перед упаковыванием в вакуумную упаковку и замораживанием мясо птицы подвергают тепловой обработке). В будущем можно ожидать появления инноваций, позволяющих транспортировать цельные тушки в вакуумной или МГС-упаковке со 100%-ным содержанием СО₂, но при этом необходимо будет уделять повышенное внимание возможной порче продукта под действием новых условий).