No module Published on Offcanvas position

ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ

Основные компоненты мясных и молочных продуктов (белок, жир, лактоза) представляют собой благоприят­ную среду для развития бактерий, плесневых грибов и дрожжей. При комнатной температуре (18—25 °C) мяс­ные и молочные продукты нестойки в хранении, так как в них начинают развиваться различные виды микроор­ганизмов. Одни виды микроорганизмов, например бак­терии родов Pseudomonas, Proteus, Escherichia и все плесневые грибы, вызывают органолептическую видимую порчу — на поверхности продукта появляется слизь, воз­никает неприятный запах и пр. Присутствие или раз­витие других видов микроорганизмов не приводит к за­метным внешним изменениям продукта. Однако эти микроорганизмы могут явиться возбудителями инфекци­онных заболеваний (например, бактерии рода Salmonel­la) или пищевых отравлений (например, бактерии Sta­phylococcus aureus). Микроорганизмы в продукте развиваются при опре­деленных температурных условиях. По отношению к температуре их делят на три группы: термофилы, мезо­филы и психрофилы. Термофилы размножаются при температуре от 20 до 80 °C (оптимум 50—55 °C); мезо­филы— от 10 до 45°C (оптимум 25—40°C), психрофи­лы— от +35 до —10 °C (оптимум 10—20 °C). Верхняя температурная граница роста психрофилов совпадает с оптимальной температурой роста мезофилов, а опти­мальная температура развития психрофилов — с нижней температурной границей развития мезофилов (рис. 1). Следовательно, для психрофильных и мезофильных мик­роорганизмов характерен общий диапазон температур размножения (от 35—37 до 10°C). Эти микроорганизмы различаются минимальными температурами роста.

08.jpg

Рис. 1. Температурные границы роста микроорганизмов

При холодильном хране­нии мясных и молочных про­дуктов наиболее нежела­тельно развитие психротрофных микроорганизмов, кото­рые способны размножаться при температуре до —10 °C, а следовательно, и вызывать ухудшение качества продук­та. Мезофильные микроор­ганизмы при температуре развития ниже минимальной могут сохраняться в продук­те не размножаясь. Однако происходящие при этом ме­таболические процессы так­же отрицательно сказыва­ются на качестве продукта.

Психротрофные микроорганизмы

Микроорганизмы, разви­вающиеся в пищевых про­дуктах при холодильном хранении, относятся к факульта­тивным психрофилам. Было предложено называть эти бактерии «психротрофными», т. е. способными питаться и расти на холоду (Eddy, 1960). В 1968 г. по решению Международной молочной федерации принято следую­щее определение психротрофов и психрофилов. Психротрофы — это микроорганизмы, которые размножаются при 7 °C или ниже, без учета их оптимальной темпера­туры роста. К психрофилам отнесены микроорганизмы, которые также размножаются при 7 °C, но имеют опти­мальную температуру роста ниже 20 °C. На 64-й сессии Международной молочной федерации в 1980 г. было сделано уточнение: психротрофными следует считать микроорганизмы, которые вырастают на питательных средах при 6,5 °C в течение 10 дней.

Психротрофные микроорганизмы встречаются среди бактерий, плесневых грибов и дрожжей.

Бактерии. Возбудителями бактериальной порчи мяс­ных и молочных продуктов являются главным образом психротрофные бактерии родов Pseudomonas, Aeromonas. Brochothrix и родов Flavobacterium и Alcaligenes с неясным систематическим положением.

Бактерии рода Pseudomonas представляют собой грамотрицательные аэробные палочки. Клетки одиноч­ные, прямые или изогнутые (но не спиральные) разме­ром 0,5—1X1,5—4 мкм (рис. 2, а). Движутся с по­мощью моно- или политрихальных полярных жгутиков (рис. 2,6). Метаболизм дыхательный.

Бактерии на поверхности твердой питательной среды образуют крупные серовато-грязные или зеленовато- желтые полупрозрачные, слизистые, флюоресцирующие колонии (рис. 2,в). По способности изменять окраску среды в результате диффузии в нее пигмента, выделяе­мого бактериями, а также образовывать кислоту из глюкозы бактерии рода Pseudomonas делят на четыре подгруппы (табл. 1, данные Dempster).

09.jpg

010.jpg

Рис. 2. Бактерии Pseudomonas fluorescens:

а — вид при окраске по Граму; б — вид под электронным микроско­пом; в — колонии на мясопептонном агаре.

В I подгруппу включены пигментообразующие и сбра­живающие глюкозу с образованием кислоты бактерии, а также бактерии, разжижающие и неразжижающие желатин. В нее входят мезофильные виды, способные расти при 42 °C и не дающие роста при 5 °C, и психро­трофные — растущие при 5 °C и не дающие роста при 42 °C. Во II подгруппу включены бактерии, не облада­ющие способностью к пигментообразоваишо и образующие кислоту из глюкозы, в III подгруппу — бактерии, не обладающие способностью к пигментообразованию и подщелачивающие среду Хыога и Лейфсона, в IV — бак­терии, не обладающие способностью к пигментообразо­ванию и не изменяющие среду Хыога и Лейфсона.

К важным диагностическим свойствам психротрофных бактерий по схеме Хендри и Шевана относятся сле­дующие тесты, позволяющие дифференцировать Pseu­domonas от других грамотрицательных бактерий: окси­дазный (по Ковачу); цитохромоксидазный (по Гейби и Фри); на аргинингидролазу (по Торнли). Согласно этим тестам бактерии Pseudomonas оксидазоположительные, содержат цитохромоксидазу, гидролизуют аргинин с об­разованием аммиака. Представителями бактерий I под­группы, разжижающих желатин и наиболее часто встре­чающихся в мясных и молочных продуктах, являются бактерии Ps. fluorescens и Ps. geniculata. Большинство штаммов этих бактерий обладают протеолитической и липолитической активностью. По способности расщеп­лять белки протеолитические виды Pseudomonas зани­мают третье место после мезофильных спорообразую­щих анаэробов и бактерий Proteus.

Бактерии Ps. fluorescens, развиваясь в мясе и мяс­ных продуктах, могут изменять pH среды от 5,6 до 8,6. Это дает основание отнести их к сильным аммонифика­торам. Многие виды Pseudomonas выделяют липазу и активно расщепляют жир, что отрицательно сказывается на качестве жиросодержащих продуктов (жирное мясо, сливочное масло и пр.).

Минимальная температура роста бактерий Pseudo­monas ниже О °C. Так, в переохлажденной жидкой пи­тательной среде они размножаются при —5 °C. Продол­жительность генерации при этом составляет 168 ч.

Представителями бактерий I подгруппы, не разжи­жающих желатина, являются Ps. putida, Ps. ovalis, Ps. rugosa, Ps. convexa. Эти бактерии обладают слабой липолитической активностью. Минимальная температура их роста —24—5 °C.

011.jpgПримечание. Н реакция положительная; реакция отрицательная

 

К бактериям рода Pseudomonas, не образующим пиг­мента (II подгруппа), относятся Ps. fragi и Ps. putre- faciens. Эти бактерии способны разжижать желатин и разлагать белки в мясных и молочных продуктах при их холодильном хранении. Несмотря на то что боль­шинство штаммов бактерий рода Pseudomonas II подгруппы липолитически неактивны, Ps. fragi обладает достаточно выраженной липолитической активностью. Этот вид бактерий выделен из жирного мяса, масла, сливок.

Бактерии III и IV подгрупп существенно не влияют на качество мясных и молочных продуктов при холодиль­ном хранении.

Бактерии рода Pseudomonas очень чувствительны к нагреванию. Многие психрофильные штаммы этих бак­терий начинают отмирать при 37 °C, а быстрая гибель наблюдается при 70°С и выше.

Рост бактерий рода Pseudomonas зависит от количе­ства свободной воды в продукте, т. е. активности воды (aw). Интенсивное развитие бактерий происходит при aw=0,98; наименьшее значение aw, допускающее рост бактерий, составляет 0,91. Бактерии рода Pseudomonas широко распространены в природе.

Бактерии рода Aeromonas это грамотрицательные факультативные анаэробы. Клетки от палочковидных с закругленными концами до кокковидных диаметром 1,0—4,4 мкм иногда образуют нити длиной до 8 мкм; встречаются поодиночке, парами или образуют цепочки; движутся с помощью полярных жгутиков, обычно моно- трихальных; некоторые виды неподвижны.

Метаболизм бактерий дыхательный и бродильный. Они расщепляют углеводы до кислоты или до кислоты и газа (СО2 и Н2). На мясопептонном агаре бактерии образуют небольшие беловато-серые, полупрозрачные, гладкие, блестящие колонии.

Большинство видов Aeromonas пигмента не образуют, однако Aeromonas salmonicida выделяют коричневый водорастворимый пигмент при росте на триптиказном соевом агаре. Для бактерий рода Aeromonas характерны положительные реакции на цитохромоксидазу, оксида­зу и каталазу (см. табл. 1). Они гидролизуют казеин, крахмал, декстрин и глицерин, разжижают желатин, расщепляют глюкозу, фруктозу, мальтозу и трегалозу. Максимальная температура роста 38—41 °C (некоторые виды не растут при 37 °C), минимальная — 0—5 °C. Оп­тимальная температура роста для большинства видов 30 °C, хотя некоторые виды хорошо развиваются при 20 °C. Бактерии растут при pH 5,5—9,0, не развиваются в питательном бульоне с содержанием хлорида натрия 7,5%.

Бактерии рода Aeromonas довольно широко распро­странены в природе, особенно в водоемах с пресной во­дой, откуда они могут попасть на шкуру животных, а затем в молоко и мясо. Являясь факультативными ана­эробами, бактерии вызывают порчу продуктов при их холодильном хранении. Порче подвергаются продукты, хранящиеся в аэробных условиях и различных модифи­цированных средах (углекислый газ, азот), а также упакованные под вакуумом в газонепроницаемые пленки.

Имеются сведения, что отдельные виды Aeromonas, вызывающие заболевания некоторых животных, являют­ся потенциально патогенными для человека.

Бактерии рода Brochothrix представляют собой грамположительные палочки с закругленными концами раз­мером 1,0x8,0 мкм, неподвижные, слабо ферментируют углеводы с образованием £(+)—молочной кислоты. Для них типично угловое и палисадное расположение клеток. Оптимальная температура роста бактерий при­мерно 30 °C, при 40 °C не развиваются, минимальная температура около 10 °C. Однако имеются сообщения, что типичный представитель этого рода Brochothrix ther- mosphactum давал рост при 4 °C. Довольно устойчивы к нагреванию: выдерживают температуру 72 °C в тече­ние 15 мин в обезжиренном молоке. Бактерии часто встречаются в молочных продуктах, на молочном обо­рудовании, а также на упакованном в пленку охлажден­ном мясе при его хранении.

Бактерии рода Flavobacteriutn представляют собой грамотрицательные факультативно-анаэробные палочки. Они неподвижны или перемещаются посредством перитрихальных жгутиков. Метаболизм дыхательный (см. табл. 1).

На поверхности твердых питательных сред бактерии образуют колонии желтого, оранжевого, коричневого цветов. Цвет колоний наиболее четко проявляется при посеве на желатин или в молокосодержащие среды и зависит от температуры — более выражен при понижен­ных температурах (15—20°C). В связи с этим при иден­тификации бактерий предпочтительно инкубацию осуще­ствлять при температуре ниже 30 °C; при более высо­ких температурах рост может быть ограничен, хотя име­ются сообщения, что отдельные виды растут при 37 °C.

Бактерии выделяют пигменты, нерастворимые в пи­тательных средах, природа которых неизвестна. Пред­полагают, что они представляют собой каротиноиды. Большинство видов Flavobacterium гидролизуют жела­тин и казеин. Наиболее часто они встречаются в молоке и молочных продуктах.

Бактерии рода Alcaligenes это грамотрицательные одиночные кокковидные палочки или кокки размером 0,5—1,2x0,5—2,6 мкм. Движутся бактерии с помощью перитрихальных жгутиков, строгие аэробы; оксидазопо­ложительные (тест Ковача); быстро растут в средах с pH 7, не ферментируют углеводы.

Колонии различных видов бактерий на мясопептон­ном агаре весьма разнообразны — мелкие, плоские, ко­ричневатые, серые, грязно-белые, прозрачные с непро­зрачным центром и волнистым краем. Оптимальная тем­пература роста 22—37 °C.

Бактерии рода Alcaligenes могут вызывать порчу мо­лока и молочных продуктов при длительном холодиль­ном хранении, хотя протеолитическая способность у них выражена слабо. При развитии бактерий Alcaligenes viscosus молоко становится слизистым или тянущимся.

Плесневые грибы. Большинство плесневых грибов (плесеней) растут при низких положительных, а отдель­ные роды — при отрицательных температурах. Это дает основание отнести их к психротрофным микроорганиз­мам. Плесневые грибы широко распространены в при­роде. Они встречаются в воде, воздухе, почве, на расте­ниях и кожном покрове животных; могут расти на дре­весине, бумаге, оштукатуренных и окрашенных стенах, резине, кожаной обуви и многих других объектах. Наи­более благоприятной средой для развития плесневых грибов являются пищевые продукты, в том числе мясные и молочные. Вследствие высокой биохимической актив­ности плесени способны очень быстро окислять и рас­щеплять углеводы, жиры, белки, вызывать изменения самых различных веществ.

Плесени наносят большой вред народному хозяйству. Однако в настоящее время их с успехом направленно используют для получения различных ценных соедине­ний, таких, как пенициллин, ацетон, бутиловый спирт. Плесени нашли применение и в пищевой промышленно­сти, в частности для придания продукту специфических вкуса и запаха (например, в сыроделии при производ­стве сыра рокфор и камамбер), а также в качестве катализаторов биохимических процессов при созревании отдельных видов сырокопченых колбас.

012.jpg

Рис. 3. Cladosporium herbarum

013.jpg

Рис. 4. Thamnidium elegans

Плесени — строгие аэробы. В отличие от бактерий они могут развиваться при высоких осмотическом дав­лении и кислотности среды, а также недостаточном ко­личестве свободной воды. Минимальное значение актив­ности воды для плесеней составляет 0,7—0,8.

В мясных и молочных продуктах при холодильном хранении наиболее часто развиваются и вызывают их порчу следующие роды плесеней: Cladosporium, Thamni­dium, Penicillium и др. Признаки плесеней описаны со­гласно определителю Джильмена.

Колонии Cladosporium herbarum (рис. 3) плоские, бархатистые, оливково-зеленые или серо-зеленые; по­верхность, примыкающая к питательной среде на чашке Петри,— черная или зеленовато-черная. На концах конидиеносцев образуются главным образом одноклеточ­ные конидии различной формы: округлые, лимоновидные или цилиндрические. Видимый рост у Cladosporium sp. наблюдается на питательной среде при —5 °C на 10-й день. Гриб способен расти и при —8 °C (в интервале температур от —8 до —12°C рост прекращается).

Cladosporium встречается в мясе и мясных продук­тах, на масле и сыре. При развитии гриба на мясе обра­зуются темно-зеленые, почти черные колонии, которые врастают в поверхностный слой. Удаление их с поверх­ности мяса посредством среза приводит к потерям цен­ного продукта. На поверхности сыра и масла он также образует темные пятна, а в масле (при наличии пустот в монолите) может расти и в глубинных слоях.

Плесени рода Cladosporium протеолитически актив­ны при низких температурах, поэтому они не только ухудшают внешний вид продукта при холодильном хра­нении, но и вызывают биохимические изменения в са­мом продукте, в частности протеолиз белков.

Колонии Thamnidium elegans (рис. 4) белые или светло-серые с длинными, нитевидными, прямо стоящи­ми спорангиеносцами, на которых невооруженным гла­зом видны сероватые пушинки. Мицелий развивается как в глубине питательной среды, так и над ее поверхностью (воздушный мицелий). При плодоношении образуются разветвления спорангиеносцев в форме пушистых пучков (реже у верхушки, чаще повсеместно), мутовчато рас­положенных один против другого. Главный спорангиено­сец заканчивается круглым спорангием диаметром 100— 200 мкм с колонкой длиной 60—90 мкм, шириной 50— 70 мкм. На разветвлениях спорангиеносцев имеются спорангиоли различной величины — от очень мелких до крупных диаметром 24 мкм.

Thamnidium elegans развивается при температуре —8-1—10 °C; при —12 °C роста не наблюдается в тече­ние 400 дней выдержки посевов в незамерзшей питатель­ной среде. Наиболее часто эта плесень встречается на мясе и мясных продуктах при их холодильном хранении. Thamnidium elegans обладает выраженными протеоли­тическими свойствами, в результате чего белки мяса под­вергаются распаду, который сопровождается появлением неприятного запаха. Для удаления глубинного мицелия разросшегося плесневого гриба приходится зачищать или срезать поверхностный слой мяса, что приводит к су­щественным потерям продукта.

Penicillium glaucum (рис. 5) вызывают порчу мяс­ных и молочных продуктов при холодильном хранении.

014.jpg

Рис. 5. Penicillium glaucum: a — конидиеносец; б — разветвленный конидиеносец (кисточка), в — цепочки конидий

015.jpg

016.jpg

Рис. 6. Mucor mucedo:
а — конидиеносцы с головками; б — головка

Колонии этого вида плесени серовато-зеленого или синевато-зеленого цвета; конидиеносцы прямые, многоклеточ­ные, различной высоты. Концы конидиеносцев развет­влены в виде кисти или вилки, на них образуются це­почки конидий бесцветные или слабо-зеленого цвета.

Колонии Penicillium brevicaule светло-коричневые, неравномерно пушистые; на поздней стадии развития становятся слизистыми с неприятным запахом мышьяко­вистого водорода. Конидиеносцы чаще неразветвленные, короткие. Конидии на довольно длинных стеригмах, желтовато-бурые, крупные или лимоновидные, сначала гладкие, затем шероховатые и иглистые.

Плесневые грибы рода Penicillium растут при отри­цательных температурах: Penicillium sp. при —9 °C, Р. glaucum при —5 °C.

Penicillium с поверхности мяса и сыра удаляют, об­мывая ее водой и зачищая, а масла — только зачищая. Однако полностью удалить споры этими способами не­возможно, и через некоторое время (в зависимости от температуры) они вновь начинают прорастать. Для бо­лее полного удаления спор с поверхности мяса и сыра применяют специальную обработку, принципы которой будут изложены в соответствующих главах.

Mucor mucedo (рис. 6) образует на питательной сре­де колонии желтовато-серого цвета с длинными, неветвящимися спорангиеносцами высотой до 4 см. Споран­гии крупные желтого и серого цвета. Минимальная тем­пература роста 2 °C.

Колонии Mucor racemosus шелковистые, желтовато-­белого, желто-бурого цветов, в начальной стадии роста малопушистые, затем с тонкими разветвленными споран­гиеносцами, усыпанными мелкими сливающимися спо­рангиями, кажущимися слизистыми.

Минимальная температура роста —4 °C. При —8 °C роста гриба не наблюдалось более года на незамерзшей среде.

Плесневые грибы рода Mucor хорошо растут на хле­бе, пищевых остатках, ово­щах. Поэтому появление плесеней на мясных и мо­лочных продуктах можно объяснить контактом их с обсемененными продуктами (в основном хлебом). Колонии Rhizopus nigri­ficans (рис. 7) рыхлые, с бе­лым паутинистым мицелием, позднее серым. Спорангие­носцы высотой около 2—4 мм пучками отходят от одной общей точки, с большими черными головками диамет­ром 100—350 мкм, споры серые, круглые или оваль­ные, угловатые различной величины. При температуре от —5 до—8°C Rhizopus прекращает рост. При развитии на поверхности мяса, как и Thamnidium, прораста­ет в поверхностный слой его.

Колонии Geotrichum candidum  (рис. 8) развивают­ся в виде бархатистого белого налета, с возрастом не изменяющегося. Конидии образуются простым делени­ем мицелия и распадаются на отдельные бесцветные, прямоугольные клетки, которые, иногда соединяются в цепочки размером (10—30) X 3,5 мкм.

Вид Geotrichum candidum (молочная плесень) встре­чается очень часто на молочных продуктах при холо­дильном хранении. Обсеменение продуктов происходит в процессе их выработки и в основном при контакте с плохо вымытым оборудованием и через воздух. Вслед­ствие способности к росту при низких положительных температурах плесневый гриб может развиваться на тво­роге, сметане, сыре (при их холодильном хранении). Обладая активными липолитическими свойствами, Geo­trichum candidum вызывает быстрое расщепление жира, в результате чего происходит прогоркание продукта. Растет при —4 °C.

 

 017.jpg

Рис. 8. Geotrichum candidum

018.jpg

019.jpg

Рис. 9. Monilia

 

Колонии Monilia (Candida) (рис. 9) в начале разви­тия сходны с колониями дрожжей, так как этот вид яв­ляется переходным от дрожжей к плесеням; размножа­ется почкованием. На поздних стадиях роста образуется мицелий с воздушными нитями. В зависимости от вида колонии бывают окрашены в белый, черный, розовый цвета. Минимальная температура роста —5 °C. Биохи­мическая активность проявляется в способности вызы­вать спиртовое брожение.

Monilia часто встречается на сыре и масле при их хранении. При развитии Monilia nigra на поверхности продуктов образуются черные пятна. Корковый слой сы­ра в результате выделения плесенью ферментов разру­шается и плесень проникает в глубь головки.

На масле при холодильном хранении, кроме Monilia nigra, может развиваться Monilia roseum, с образова­нием на поверхности розовых пятен.

Колонии Botrytis cinerea (рис. 10) серого цвета, с крупными рыхлыми конидиеносцами. Иногда из мицелия возникают коричневые или черные склероции размером с дробинку или горошинку. Конидиеносцы высотой око­ло 1 мм разветвляются наподобие виноградной грозди. Концы разветвлений имеют вздутия, на которых нахо­дятся многочисленные стеригмы, образующие по одной желтовато-бурой, эллиптической или круглой конидии с гладкой оболочкой. Конидии можно легко распознать по значительному размеру: 9—15x6,5—10 мкм.

На пищевых продуктах при холодильном хранении при —5 °C растут виды Botrytis cinerea и Botrytis sp.

Колонии Aspergillus glaucus (рис. 11) желтовато-­зеленые. Конидиеносцы рыхлые, в большинстве случаев различимые невооруженным глазом, короткие (1—2 мм). Размножаются грибы как с помощью конидий, так и спор. Споры диаметром 6—10 мкм образуются в оваль­ных сумках (аскусах), которые в свою очередь заклю­чены внутри круглого тела (клейстокарпии), окрашен­ного в лимонно-желтый цвет. Споры бесцветные, с по­перечными бороздами, в каждой сумке по 8 спор.

Колонии Aspergillus niger сначала белоснежные, за­тем приобретают темно-коричнево-черную окраску, у края более светлую, рыхлобархатистые. Конидиеносцы обычно несептированные, с круглым утолщением на конце, диаметром около 80 мкм. Разветвленные сте­ригмы (первичные длинные и узкие, вторичные ко­роткие) располагаются вокруг утолщения. Конидии мел­кие, круглые, сначала гладкие, затем шероховатые, тем­но-коричневые.

Рисунок13.png

Рис. 10. Botrytis cinerea — конидиеносцы с конидиями; о — верхушечные участки

Плесневые грибы рода Aspergillus редко встречаются на мясе при холодильном хранении, так как минималь­ная температура их роста выше, чем температура хра­нения мяса. Чаще эти виды плесени встречаются на мо­лочных продуктах и особенно на сыре в процессе его созревания при 10—12 °C. Aspergillus может развивать­ся на масле при нарушении температуры его хранения.

Имеются сообщения, что плесени рода Aspergillus образуют токсины, которые могут переходить в продукт (особенно в сыр).

Колонии Sporotrichum (рис. 12) белого цвета. Ми­целий стелящийся, ветвистый. Конидиеносцы развива­ются в виде коротких ветвей. Конидии одиночные, одноклеточные, шаровидной или яйцевидной формы. Они об­разуются на очень коротких выростах гиф.

Рисунок14.jpg

Рис. 12. Sporotrichum                                              Рис. 13. Trichoderma lignorum: a — разветвленный конидиеносец; б — образование конидий

Грибы этого рода, развивающиеся преимущественно на мясе, имеют нижний температурный предел роста при —6,5 °C, а вид Sporotrichum caris развивался при -8 °C.

Колонии Trichoderma lignorum (рис. 13) зеленовато-­желтоватые. Конидиеносцы разветвленные. Конидии зе­леноватого цвета, шаровидные, размещаются в округ­лых головках, собранных вместе по 10—20 шт. На чаш­ках Петри с питательной средой дает характерный кон­центрический рост. Встречаются чаще на охлажденном мясе. Нижний температурный предел роста от 1,1 до 2,2 °C.

Колонии Trichotecium roseum (рис. 14) абрикосово­красного цвета от покрывающих белый мицелий окра­шенных конидий; колонии обнаруживают ясный кон­центрический рост. Конидиеносцы длинные, тонкие, не­септированные (без перегородок) и не разветвленные. На конце конидиеносца образуются крупные, грушевид­ные, сначала бесцветные, затем светло-красные конидии. Trichotecium roseum растет на пищевых продуктах при холодильном хранении.

 

Рисунок15.jpg

Рис. 14. Trichotecium roseum (конидиеносцы с конидиями)

Рисунок16.jpg

Рис. 15. Alternaria

Колонии Alternaria (рис. 15) желтовато-оливково-зеленого цвета, на более поздних стадиях развития — оливково-коричневые, нижняя поверхность колонии, прилегающая к питательной среде, темно-коричневая, мицелий пушистый. Конидиеносцы в большинстве случаев представляют собой короткие боковые ответвления мицелия, иногда вильчато-разветвленные; конидии крупные, многоклеточные, кругловатые или грушевидные от темно-оливкового до черного цвета.
Колонии Ptillularia pullulans (рис. 16) в начальной стадии роста имеют белый, розоватый, рыжевато-коричневый цвета, слизистую консистенцию. На более поздних стадиях роста колонии приобретают зеленый, а затем черный цвет; консистенция становится жесткой, кожистой; характерно образование по краю колоний корневидной разрастающейся каймы. Конидии образуются непосредственно на мицелиях, веретенообразные или про- долговато-круглые. Этот гриб может размножаться и путем распада мицелия.
Колонии Photna (рис. 17) вначале белые, затем темные. Мицелий паутинистый, стелящийся по поверхности субстрата, с черными пятнами кругловатых или овальных пикнидий, в которых образуются конидии. По достижении зрелости конидии высыпаются через отверстия в пикнидиях. Конидии одноклеточные, бесцветные, веретенообразной или эллиптической формы. Грибы рода Phoma растут при О С°; могут давать рост при ограниченном содержании кислорода в субстрате, поэтому они встречаются внутри монолита масла (черные пятна).

 

Рисунок17.jpg

Рис. 16. Pullularia pullulans:a — молодая колония; б — гифы, образование конидий

 

Рисунок18.jpg

Рис. 17. Phoma

Все плесневые грибы распространяются главным об­разом через воздух. Наличие их на мясных и молочных продуктах и видовой состав зависят в первую очередь от условий окружающей среды. Даже в одних климати­ческих зонах в зависимости от времени года, степени за­пыленности воздуха, поступающего в производственные цеха и холодильные камеры, может наблюдаться боль­шое разнообразие видового состава плесневых грибов. При холодильном хранении важно знать срок начала роста колоний плесневого гриба в зависимости от тем­пературы. По наличию роста плесневых грибов на про­дукте можно судить о соблюдении температурных ре­жимов хранения продукта. Время (сутки) от посева до появления роста у различных видов плесневых грибов в зависимости от температуры представлены в табл. 2 (Г. Л. Носкова, 3. 3. Бочарова, А. А. Буканова и др.). Споры плесневых грибов погибают при тепловой об­работке. Так, споры Mucor mucedo погибали при 70— 75 °C после 9-минутной выдержки, при 80 °C после 5— 8-минутной выдержки, но переносили нагревание при 65 °C в течение 15 мин. Споры Cladosporium herbarum также выдерживали нагревание при 65 °C в течение 15 мин, но полностью погибали при 70 °C через 13 мин.

Таблица 2

Рисунок19.jpg

Рисунок20.jpg

Дрожжи. Дрожжи представляют собой одноклеточ­ные крупные (10—15 мкм) неподвижные микроорганиз­мы. Размножаются они главным образом путем почко­вания и реже — деления (рис. 18). Большинство дрож­жей аэробы.

Рисунок21.jpg

Рис. 18. Дрожжи (различные виды)

На мясе и мясных продуктах при холодильном хра­нении развиваются дрожжи семейства Cryptococcaceae, родов Candida,, Cryptococcus,, Rhodotorula,, Torulopsis и Trichosporon. Эти дрожжи являются аспорогенными, т. е. не образуют спор. Размножаются они почкованием. На мясе чаще обнаруживаются дрожжи родов Rhodoto­rula и Torulopsis. При росте на питательных средах, а также на мясе Rhodotorula образуют колонии, окрашен­ные в красный, розовый или желтый цвет. Форма кле­ток шаровидная, яйцевидная или удлиненная. Дрожжи рода Torulopsis растут в виде неокрашенных колоний. Форма клеток шаровидная или яйцевидная, реже удли­ненная. Этот род дрожжей обладает ферментативной способностью.

Большинство штаммов, Cryptococcus,, Rhodotorula, To­rulopsis и Candida при развитии на пищевых продуктах в условиях холодильного хранения образуют внеклеточ­ный полисахарид, в результате чего на продукте появля­ется слизь.

В молоке и молочных продуктах могут развиваться дрожжи рода Saccharomyces. Из них наиболее часто встречаются следующие спорообразующие виды: Sacch. casei (в сыре),, Sacch. lactis и Sacch. cartilaginosus (в кисломолочных продуктах). Все эти виды дрожжей сбраживают глюкозу и галактозу. Кроме того, при хо­лодильном хранении молока и молочных продуктов встречаются дрожжи родов Candida, Torulopsis и Му- coderma. Дрожжи рода Candida способны образовывать примитивный мицелий (псевдомицелий). Некоторые ви­ды обладают липолитической способностью. Дрожжи рода Mycoderma относят к дрожжеподобным микроор­ганизмам, которые являются как бы промежуточным звеном между дрожжами, и плесневыми грибами, родов Monilia и Geotrichum. Размножаются почкованием, при­чем почки не отделяются от материнской клетки, обра­зуя скопления из объединенных между собой клеток. На жидких питательных средах такие скопления клеток образуют пленку.

Дрожжи рода Mycoderma обладают протеолитиче­ской способностью; развиваются на поверхности кисло­молочных продуктов и мягких сыров. Оптимальная тем­пература развития дрожжей 25—30 °C. Многие дрожжи способны размножаться при температуре —34—5 °C, а отдельные виды — при —84—10 °C.

Активность роста отдельных штаммов дрожжей зави­сит от температуры. Например, появление видимого рос­та у штамма Torula sp. отмечено при 2 °C через 7 сут, при 0°С—10 сут; —2°С — 21 сут; —5°С — 38 сут; при —8 °C рост не наблюдался в течение 9 мес (Носкова, 1979). Рост при —5 °C характерен для часто встречаю­щихся дрожжей Monilia nigra («черные дрожжи»), яв­ляющихся дрожжевидной формой гриба Auerobasidium pullulans.

Из мясных и молочных продуктов выделены психротрофные дрожжи родов Debaryomyces и Pichia, которые росли при холодильном хранении этих продуктов.

Большинство видов дрожжей, развивающихся на мяс­ных и молочных продуктах, обладают липолитической способностью. В связи с этим размножение дрожжей в жиросодержащих продуктах при холодильном хранении вызывает их порчу: прогоркание, осаливание, появление неприятного запаха.

Актиномицеты. Они относятся к семейству Actinomy- cetaceae и представляют собой бактерии, способные об­разовывать ветвящиеся гифы, которые могут развивать­ся в мицелий, т. е. обладают признаками, характерными для плесневых грибов (рис. 19). Это грамположительные, неподвижные, факультативные анаэробы, хотя име­ются виды, которые развиваются в анаэробных и аэроб­ных условиях. Диаметр клеток обычно менее 1 мкм, длина гифов и мицелия не превышает нескольких мил­лиметров. На питательных средах образует плотные жесткие колонии (диаметр 1 —10 мм), прочно врастаю­щие в среду. Поверхность колоний бархатистая, что обусловлено структурой мицелия.

Рисунок22.jpg

Рис. 19. Актиномицеты:
— общий вид мицелия; б — прорастание спор; в — строение спороносцев

Характерной особенностью актиномицетов при росте на питательных средах является появление землистого запаха, по которому можно судить об их наличии. Ac­tinomyces сбраживают глюкозу, в результате чего обра­зуются уксусная, молочная, муравьиная и янтарная кис­лоты.

Актиномицеты наиболее часто встречаются в почве, реже — в воде, откуда они попадают на шкуру живот­ного, а затем в мясо и молоко. Большинство видов для роста нуждается в диоксиде углерода, поэтому они могут расти на мясе, упакованном в пленку в среде углекис­лого газа. Оптимальная температура роста 25—37 °C, но могут расти и при —24—3 °C. Некоторые виды пато­генны, например Actinomyces bovis.

Мезофильные микроорганизмы

Мезофильные микроорганизмы, встречающиеся в мяс­ных и молочных продуктах, по их воздействию на про­дукт можно разделить на полезные и вредные. К полез­ным относятся молочнокислые бактерии (стрептококки и палочки), на метаболическом действии которых осно­вана технология кисломолочных продуктов, сыра и кис­лосливочного масла. Эта микрофлора используется так­же в производстве сырокопченых колбас, ветчины. Одна­ко при определенных условиях молочнокислые бактерии могут вызывать ухудшение качества продукта. Напри­мер, развиваясь в сыром или пастеризованном молоке, они повышают его кислотность, что приводит к невоз­можности дальнейшей переработки молока. При разви­тии этих бактерий на поверхности упакованного в пленку охлажденного мяса или фарша качество продуктов так­же ухудшается.

К вредным относятся микроорганизмы, вызывающие порчу продуктов (например, протей, кишечная палочка, маслянокислые бактерии), желудочно-кишечные заболе­вания (энтеропатогенные штаммы кишечной палочки, сальмонеллы), а также пищевые отравления (стафило­кокки, клостридии). Несмотря на то что эти бактерии являются типичными мезофилами, некоторые из них могут размножаться в продукте в процессе его хранения при температуре ниже 10 °C (табл. 3, данные Rosset, 1985).

Таблица 3

Рисунок23.jpg

По наличию и количеству этих бактерий в продукте судят о его безопасности для потребителя, а также са­нитарно-гигиеническом состоянии предприятий, выпуска­ющих мясные и молочные продукты.

Бактерии. Бактерии родов Streptococcus, Leuconostoc и Lactobacillus очень широко используются в молочной промышленности в качестве заквасок для кисломолоч­ных продуктов, сыров, кислосливочного масла. При изго­товлении сырокопченых колбас применяют отдельные виды Lactobacillus. Молочнокислые бактерии подробно описаны многими авторами (Королев, 1974; Королева, 1975; Богданов, 1969; Банникова, 1975 и др.), поэтому ниже будет дана лишь краткая их характеристика.

Клетки бактерий рода Streptococcus (рис. 20) сфери­ческие или овальные диаметром около 2 мкм. При росте в жидкой среде клетки располагаются парами пли цепочками.

 

Рисунок24.jpg

Рис. 20. Молочнокислые стрептококки: а — S. lactis; б — S. cremoris

Колонии этих бактерий на твердой питательной среде мелкие (диаметр 1—2 мм), каплевидные, белова­того цвета; глубинные колонии имеют вид чечевичек; в серологической группе Д (молочнокислые стрептокок­ки фекального происхождения) встречаются штаммы, об­разующие желтый или красный пигмент. Бактерии грамположительные, неподвижные, факультативные анаэро­бы, метаболизм бродильный.

Гомоферментативные молочнокислые стрептококки (S. lactis и S. cremoris) образуют из глюкозы молочную кислоту. Для этих видов бактерий рода Streptococcus характерна высокая активность кислотообразования. Гетероферментативные молочнокислые стрептококки (S. diacetilactis и S. acetoinicus) в процессе жизнедея­тельности образуют летучие кислоты, диацетил, ацетоин. Температурные пределы роста молочнокислых стрепто­кокков от 10 до 40 °C, оптимальная температура —30 °C.

К роду Streptococcus относятся также молочнокислые бактерии фекального происхождения (стрептококки груп­пы Д по Ленсфильд): S. faecalis, S. faecium, S. bovis. Морфологические свойства их близки свойствам группы молочнокислых стрептококков. Характерные отличитель­ные признаки следующие: рост при 45 °C; развитие в среде с содержанием 6,5% хлорида натрия при pH 9,6.

Эти бактерии постоянно содержатся в кишечнике человека и животных, поэтому для пищевых продуктов они могут иметь значение санитарно-показательных мик­роорганизмов. При длительном хранении продуктов сле­дует проводить учет этих микроорганизмов, так как стрептококки группы Д более устойчивы к воздействиям внешней среды (высокой и низкой температурам, pH, содержанию солей и пр.), чем бактерии группы кишеч­ной палочки. В этих условиях кишечная палочка поги­бает быстрее и ее не удается выявить, следовательно, по наличию или отсутствию стрептококков группы Д можно судить о санитарном благополучии продукта. Спо­собность стрептококков группы Д вызывать пищевые отравления достоверно не установлена, хотя сообщения об этом имеются (Седова, 1970).

Клетки бактерий рода Leuconostoc сферической или чечевицеобразной формы, обычно располагающиеся па­рами или цепочками (рис. 21). На твердых питательных средах они растут в виде мелких (диаметр 1 мм), глад­ких, серовато-белых колоний. Бактерии неподвижные, грамположительные, требовательные к питательной сре­де (нуждаются в комплексе факторов роста и амино­кислотах), факультативные анаэробы, гетероферментативные, глюкозу сбраживают с образованием молочной кислоты, этанола и диоксида углерода, метаболизм бро­дильный. Некоторые штаммы бактерий рода Leuconostoc имеют окислительный механизм и вместо этанола про­дуцируют уксусную кислоту.

Рисунок25.jpgРисунок26.jpg

В молоке и молочных продуктах наиболее часто встречаются виды L. lactis, L. cremoris и L. dextrani- cum, которые входят в состав заквасок для кисломолоч­ных продуктов и сыра. Температурные границы роста бактерий рода Leuconostoc 10—39 °C, оптимальная тем­пература 20—30 °C. Выделенные нами из охлажденного молока бактерии L. lactis росли при 5 °C.

Бактерии рода Lactobacillus представляют собой па­лочки (от длинных тонких до коротких, напоминающих коккобактерии). Клетки обычно располагаются пооди­ночке, но в поздней логарифмической фазе роста они часто образуют цепочки (рис. 22). На твердых пита­тельных средах бактерии растут в виде очень мелких «точечных» беловатых колоний. Бактерии рода Lacto­bacillus грамположительные, в основном, неподвижные (подвижные формы встречаются очень редко), факуль­тативные анаэробы, метаболизм бродильный. Активный рост бактерий наблюдается при анаэробных условиях и при содержании в среде 5—10% диоксида углерода. Оп­тимум pH составляет 5,5—5,8, однако бактерии могут развиваться при pH 5 и ниже.

Характерной особенностью бактерий рода Lactobacil­lus является способность расщеплять сахара. Различа­ют гомо- и гетероферментативные типы. К гомоферментативным, образующим из глюкозы преимущественно (85% и более) молочную кислоту, относятся следующие виды: L. delbrueckii, L. lactis, L. bulgaricus, L. helveti- cus, L. casei, L. plantarum, L. acidophilus. К гетерофер- ментным, образующим из глюкозы около 50% молоч­ной кислоты и значительные количества диоксида угле­рода, уксусной кислоты и этанола,— L. brevis, L. buchneri.

Температурными границами роста молочнокислых па­лочек принято считать 10—53°C (оптимум 30—40°C). В «Кратком определителе бактерий Берги» (1980) при­ведена минимальная температура роста, равная 5 °C. Нами из сыра были выделены L. casei и L. brevis, кото­рые росли при 5 и 2 °C. Развитие молочнокислых пало­чек наблюдалось на мясе, упакованном под вакуумом и хранившемся при 0°С. Бактерии рода Lactobacillus встречаются в молочных продуктах, смывах с молочно­го оборудования, мясных продуктах, воде, сточных водах.

При холодильном хранении молока и молочных про­дуктов наибольший интерес представляют нижние тем­пературные границы роста мезофильных молочнокислых бактерий. Способность отдельных видов и штаммов мо­лочнокислых бактерий развиваться при температуре ниже 10 °C позволяет считать, что среди молочнокислых бактерий встречаются психротрофные виды. Возможно, что вследствие широкого использования холода при по­лучении, переработке и хранении молока произошла адаптация отдельных видов молочнокислых бактерий к более низким температурам, в связи с чем изменилась и минимальная температура их роста. Способность мо­лочнокислых бактерий развиваться при температуре ни­же 10 °C следует учитывать при выборе режимов и сро­ков хранения молока, молочных продуктов, а также мяса, упакованного под вакуумом.

Нежелательными и даже опасными для здоровья человека являются мезофильные бактерии семейства Enterobacteriaceae родов Escherichia, Enterobacter, Pro­teus, Salmonella. Характеристика этих бактерий подроб­но дана многими авторами, поэтому мы лишь кратко рассмотрим их основные признаки.

Рисунок27.jpg

Рис. 23. Escherichia coli

Бактерии рода Escherichia (рис. 23)— это факультатив­но-анаэробные. грамотрицательные палочки размером 1,1 — 1,5x2,0—6,0 мкм (живые) или 0,4—0,7X1,0—3,0 мкм (высу­шенные и окрашенные), распо­лагающиеся отдельно или па­рами. Подвижные бактерии пе­ремещаются посредством перитрихальных жгутиков, одна­ко имеются и неподвижные формы. На питательном агаре развиваются гладкие колонии (S-форма), слабовыпуклые с блестящей влажной по­верхностью, ровным краем, сероватые; могут также об­разовываться колонии с шероховатой поверхностью; встречаются и слизистые формы.

Характерной особенностью бактерий этого рода является их способность сбраживать глюкозу при 37 °C в течение 24 ч с образованием различных кислот (молочная, уксусная, муравьиная) и газа. При росте на фуксинсульфатном агаре (среда Эндо) образуются типичные колонии — красные с металлическим блеском, темно-красные, розовые с темным центром и прозрачные неокрашенные. Типичным представителем бактерий рода Escherichia является Escherichia coli — фекальная кишечная палочка.
Бактерии группы кишечной палочки различаются оптимальной температурой роста. Так, у Е. coli она составляет 43 °C, у других видов — 37 °C. Несмотря на то что бактерии рода Escherichia типичные мезофилы, имеются сообщения о их развитии при температуре ниже 10 °C. Например, в молоке они размножаются при 3—5 °C. Из мясных продуктов были выделены штаммы бактерий группы кишечной палочки, которые хорошо росли при 1,5 °C (Носкова, 1972).
Бактерии группы кишечной палочки неустойчивы к высоким температурам (погибают при 60 °C и выдержке 15 мин). Они сравнительно устойчивы (3—6 мес) в за-мороженной при —18 °C среде.
Основная среда обитания бактерий рода Escherichia — кишечник человека и животных, в связи с чем присутствие этих бактерий в пищевых продуктах свидетельствует о их фекальном загрязнении. При плохом санитарном содержании животных на ферме бактерии группы кишечной палочки попадают в молоко или на мясо в процессе его выработки. Обсеменение продукта кишечной палочкой обусловлено несоблюдением элементарных санитарных требований.
О безопасности продукта в микробиологическом отношении и санитарном благополучии производства судят по содержанию в нем бактерий группы кишечной палочки, выраженного либо титром (наименьшее количество продукта, в котором обнаружена кишечная палочка), либо количеством колоний, выросших на твердых питательных средах.
Молоко и почти все молочные продукты, готовые быстрозамороженные! продукты, мороженое нормируются по содержанию в них бактерий группы кишечной палочки.
В семейство Enterobacteriaceae входят также бактерии группы кишечной палочки, обитающие во внешней среде и относящиеся к роду Enterobacter. Представителем этого рода является Enterobacter aerogenes (ранее определялся как Coli. aerogenes). Основные отличительные признаки бактерий рода Escherichia от Enterobacter приведены в табл. 4.

Рисунок28.jpg

Образование:

индола                                                        ±                                   —

ацетилметилкарбинола                             ±                                   —

сероводорода                                             —                                   ±

уреазы                                                          —                                   ±

Реакция с метиловым красным                  +                                   —

Использование цитрата                              —                                   +

Примечание:  + --------- положительный результат; -   ---------------- отрицательный ре­зультат; ± — возможен положительный и отрицательный результат.

 

Бактерии рода Proteus — это факультативно-анаэроб­ные грамотрицательные палочки размером 0,4—0,6Х X 1,0—3,0 мкм, располагающиеся парами или цепочка­ми (рис. 24); очень подвижные (движутся посредством перитрихальных жгутиков), причем подвижность хоро­шо выражена при 20 °C и может полностью отсутство­вать при повышении температуры до 37 °C.

На мясопептонном агаре (МПА) бактерии рода Pro­teus дают полупрозрачный вуалеобразный рост, особен­но характерный на скошенном МПА (тест Щукевича), или роение.

Характерным признаком бактерий Proteus является высокая протеолитическая активность.

Бактерии рода Proteus (типичный представитель вид Proteus vulgaris), широко распространенные во внеш­ней среде, также обнаруживаются в кишечнике челове­ка. Основные биохимические признаки Proteus vulgaris следующие: сбраживает глюкозу, мальтозу, сахарозу с образованием кислоты и газа; не сбраживает лактозу и манниты; образует сероводород и индол, разлагает мо­чевину.

Температурные границы роста этих бактерий 10— 43 °C, однако имеются данные (Носкова, 1972) о их раз­витии при 5 и даже 0 °C. Наши исследования показали, что бактерии Proteus хорошо развиваются в свежем мясном фарше при 10 °C; продолжительность генерации в этом случае составляет 8,2 ч. При 5 °C на мясе не на­блюдалось роста в течение 6 сут.

Бактерии Proteus погибают в результате нагревания при 63 °C в течение 30 мин. Однако они устойчивы к за­мораживанию. Так, бактерии не погибали в мясном фар­ше в течение 4 мес при —18 °C.

Бактерии Proteus чаще встречаются в мясных про­дуктах, чем в молочных. Являясь активными протеолитами, они могут вызвать быструю порчу мяса (гнилостное разложение) с появлением неприятного запаха. В пи­щевые продукты бактерии Proteus попадают при нару­шении санитарного режима производства. Имеются со­общения, что бактерии Proteus могут вызывать пищевые токсикоинфекции. Заболевание возникает при употребле­нии сильно обсемененных продуктов без внешних при­знаков порчи.

Рисунок29.jpgРисунок30.jpg

Бактерии рода Salmonella это факультативно-ана­эробные грамотрицательные подвижные палочки разме­ром 2—4X0,5 мкм (рис. 25). Движение осуществляется с помощью перитрихальных жгутиков. На МПА растут в виде круглых гладких полупрозрачных колоний. Для большинства типов сальмонелл при росте на плотной питательной среде характерно образование слизистого вала (феномен валообразования) вокруг колоний. У мно­гих типов сальмонелл колонии похожи на капельки слизи. Растут бактерии на синтетических солевых сре­дах и могут использовать цитрат как источник углерода. Многие штаммы газообразующие, сбраживают глюко­зу при 37 °C, не сбраживают лактозы, сахарозы, не обра­зуют индола, не разлагают мочевины, не образуют ацетилметилкарбинола, дают каталазоположительную и оксидазоотрицательную реакции, не разжижают жела­тина.

Сальмонеллы хорошо растут при pH 7,2—7,4; при более низкой активной кислотности среды (pH 5,0 и ме­нее) они погибают.

Бактерии рода Salmonella различаются антигенной структурой. Известно около 1000 серотипов этих бак­терий.

В пищевых продуктах наиболее часто встречается S. typhimurium. Температурные границы роста сальмо­нелл 5,2—56,5 °C. Минимальная температура роста 7 се­ротипов сальмонелл составляет 5,5—6,8 °C.

Активное развитие S. typhimurium наблюдалось на тушках птицы при 15 °C. С уменьшением температуры активность роста бактерий снижалась: при 10; 8,8; 7,7 и 6,6 °C время до появления роста увеличивалось соот­ветственно до 1, 2, 3 и 4 сут (Носкова, 1972).

Сальмонеллы являются основным возбудителем пи­щевых отравлений. При этом более 50% всех пищевых заболеваний возникает вследствие потребления обсеме­ненных мяса и мясных продуктов. Отравление человека продуктами, обсемененными сальмонеллами, наблюда­ется, если в 1 г содержится 105—106 бактерий. При та­ком содержании бактерий внешний вид, запах, вкус про­дукта не изменяются. В продукт бактерии рода Salmo­nella попадают при недостаточно тщательном ветеринар­но-санитарном контроле производства. Так, туши жи­вотных, обсемененные сальмонеллами, если они вовремя не были отбракованы, могут явиться источником зара­жения туш, благополучных в санитарном отношении. В готовом продукте сальмонеллы обнаруживаются в случае недостаточной тепловой обработки.

При обработке продуктов (варка мяса, пастеризация молока) при температурах, применяемых в промышлен­ности, сальмонеллы погибают. Мясо, обсемененное саль­монеллами, для полной гарантии его обезвреживания необходимо подвергать тепловой обработке с таким рас­четом, чтобы температура в середине (центре) куска в течение 10 мин держалась на уровне 80 °C.

Для того чтобы исключить развитие сальмонелл при холодильном хранении пищевых продуктов, температура хранения должна быть ниже минимальной температуры их роста.

Сальмонеллы довольно устойчивы к воздействию низких температур. Имеются сообщения, что они сохра­нялись в почве и кале животных весь зимний период. Сальмонеллы, содержащиеся в пищевых продуктах, хо­рошо переносят замораживание. Так, в замороженном мясном фарше количество бактерий S. typhimurium че­рез 3 мес хранения при —20 °C составляло около 50 % от начального. В готовых быстрозамороженных тефте­лях, специально инокулированных сальмонеллами, по­следние обнаруживались через 1,5 года хранения при — 18°С.

Высокую устойчивость сальмонелл к воздействию различных факторов необходимо учитывать при разра­ботке новых видов упаковок для пищевых продуктов, дополнительных к холоду средств, которые, подавляя развитие психротрофиой микрофлоры, могут приве­сти к относительному увеличению количества сальмо­нелл.

Бактерии рода Staphylococcus — это грамположительные кокки диаметром 0,5—1,5 мкм (рис. 26). В ре­зультате характерного деления клеток (более чем в од­ной плоскости) образуются гроздевидные скопления. На твердых питательных средах бактерии растут в виде золотистых, лимонно-желтых и белых колоний. Стафилококки относятся к факульта­тивным анаэробам, однако они лучше развиваются в аэробных условиях. Бактерии сбражива­ют глюкозу с образованием мо­лочной кислоты в аэробных ус­ловиях и уксусной кислоты в анаэробных. Оптимальная тем­пература их роста 37 °C; мак­симальная 45 °C; минимальная около 7 °C. Стафилококки до­вольно устойчивы к низким (отрицательным) температу­рам.

Рисунок31.jpg

Рис. 26. Staphylococcus

Бактерии рода Staphylococcus гидролизуют различ­ные белковые и жиросодержащие субстраты. Большин­ство штаммов солеустойчивы (развиваются при содер­жании в среде 7,5—12% хлорида натрия), растут как в кислых, так и щелочных средах (pH 4,2—9,3, оптимум pH 7,0—7,5). По отношению стафилококков к темпера­туре, выше максимальной температуры их роста, суще­ствуют разноречивые мнения. Имеются данные (Минор, Март, 1980), что популяция от 106 до 107 клеток может быть полностью уничтожена за 4—24 мин при 54—60 °C; в то же время сообщается, что для гибели стафилокок­ков необходимы нагревание среды, в которой они нахо­дятся, до 80 °C и последующая выдержка при этой тем­пературе в течение 10—40 мин. Степень воздействия вы­соких температур на стафилококки зависит от реакции питательной среды и возраста культуры.

Типичным представителем рода Staphylococcus явля­ется S. aureus. По данным Минора и Марта, заморажи­вание клеток S. aureus в триптиказо-соевом бульоне и последующее хранение при —30 °C в течение 24 ч не­значительно влияло на их выживаемость. По нашим данным, выживаемость S. aureus штамм 209 при замо­раживании в жидком азоте составляла 95%, на воздухе при —30 °C—98%; при —18 °C —90,7% и при —10 °C— 78%. При хранении культур стафилококков в мясном фарше в течение 4 мес при. —18 °C бактерии полностью не погибали.

Бактерии S. aureus способны образовывать токсин, вызывающий пищевые отравления. По данным В. Hobbs (1974), отравление человека наступает, когда в 1 г про­дукта содержится 500 тыс. и более активно растущих токсигенных стафилококков. При этом токсин накапли­вается в продукте. Такое отравление определяют как токсикоинфекцию. Токсигенные стафилококки, содержа­щиеся в 1 г продукта в количестве 500 тыс., могут раз­виваться в желудке человека, выделяя токсин. В этом случае отравление определяют как интоксикацию.

S. aureus являются коагулазоположительными мик­роорганизмами. До недавнего времени многие исследо­ватели считали, что способность образовывать энтеро­токсин характерна лишь для коагулазоположительных штаммов. В настоящее время установлено1, что некото­рые коагулазоотрицательные стафилококки, выделен­ные из пищи при вспышках стафилококковых отравле­ний, продуцировали энтеротоксин (Минор, Март, 1980).

Стафилококки очень широко распространены в при­роде. Обычным местом обитания энтеропатогенных ста­филококков являются слизистые оболочки теплокровных животных, носоглотка человека, кожный покров, гной­ничковые раны на руках. Из этих источников бактерии могут попадать в продукт при его выработке, если на­рушены санитарно-гигиенические требования производ­ства. Стафилококки встречаются в мясных и молочных продуктах, в мороженом, о чем более подробно будет изложено в соответствующих главах.

Клетки бактерий рода Bacillus палочковидные, пря­мые, размером 0,3—2,2X1,2—7,0 мкм (рис. 27). Боль­шинство бактерий этого рода подвижны. В процессе развития они образуют термоустойчивые эндоспоры (не более одной в клетке). Бактерии грамположительные, строгие аэробы или факультативные анаэробы.

Микроорганизмы рода Bacillus широко распростра­нены в природе (в воде, воздухе, почве). Пищевые про­дукты являются для них хорошей питательной средой. Они могут вызывать порчу продукта, особенно подверг­нутого тепловой обработке, в процессе его последую­щего длительного охлаждения. Наиболее часто в мясных и молочных продуктах встречаются следующие ви­ды: В. subtilis, В. mycoides, В. mesentericus, В. mega­therium, В. cereus. Все эти бактерии, кроме В. cereus, сапрофиты. Характерной особенностью бактерий рода Bacillus является способность активно разлагать белок, поэтому в процессе их развития происходит гнилостная порча мясных продуктов и пептонизация молока. Максимальная температура развития бактерий рода Bacil­lus 45 °C, оптимальная 25—37 °C, минимальная 10 °C.

Рисунок32.jpgРисунок33.jpg

Рис. 28. Cl. perfringens

Бактерии рода Bacillus хорошо развиваются в нейт­ральной или щелочной среде (pH 7—9,5). В кислой сре­де процессы жизнедеятельности микроорганизмов за­медляются. Например, В. mesentericus при pH 5 не раз­виваются.

В. cereus имеют широкие температурные границы роста (6—55°C). Они хорошо развиваются при pH от 4 до 12,5, а также в средах с содержанием соли до 10%. В связи с большой устойчивостью к различным факто­рам внешней среды споры В. cereus могут встречаться в пищевых продуктах, прошедших тепловую обработку (пастеризованное молоко, колбасы, готовые кулинарные изделия), и прорастать при благоприятных для них ус­ловиях. Поэтому продукты, подвергнутые тепловой об­работке, необходимо быстро охлаждать до температуры не выше 5 °C, исключающей развитие этих бактерий.

В. cereus могут вызывать пищевые интоксикации, в случае если в 1 г продукта содержится 106—107 клеток.

Бактерии рода Clostridium (рис. 28)—это крупные, споровые, подвижные (иногда неподвижные) грамположительные палочки размером 0,8—1,5X4,0—8,0 мкм; анаэробные, сульфитредуцирующие.

Типичным представителем этого рода является С. per­fringens. Оптимальная температура роста 37—45 °C, ми­нимальная 6,5 °C. Кислая реакция среды замедляет раз­витие бактерий. В пищевых продуктах размножается при 18—20 °C, выделяя токсины, которые вызывают пи­щевые отравления. Образующиеся токсины не изменяют органолептических свойств пищевых продуктов (исклю­чение составляет молоко). Пищевые отравления насту­пают при потреблении продукта, в 1 г которого содер­жится 106 бактерий. Наиболее нежелательно наличие бактерий в продукте, который после тепловой обработ­ки охлаждают продолжительное время в диапазоне тем­ператур от 45 до 18 °C. Охлаждение продукта следует проводить в таком режиме, чтобы как можно быстрее его температура стала ниже минимальной температуры развития С. perfringens.

Плесневые грибы и дрожжи. Оптимальная темпера­тура роста плесневых грибов и дрожжей составляет 20—25 °C. Следовательно, они могут хорошо разви­ваться в области температур, характерных для роста мезофильных микроорганизмов. При этих температурах активизируются их рост и метаболические процессы, в частности способность к протеолизу и липолизу у плес­невых грибов, и к сбраживанию сахаров и липолизу у дрожжей. У грибов, способных продуцировать токсины, этот процесс также активизируется. Например, в мясе, содержащем токсигенные штаммы плесневых грибов, при 15, 20 и 30 °C образовывались афлотоксины. Осо­бенно это свойственно для Aspergillus при развитии на молочных продуктах (сыр, масло).

Адаптация микроорганизмов к низким температурам

Механизм адаптации психротрофных микроорганиз­мов к низким температурам до настоящего времени пол­ностью не раскрыт. Главной специфической чертой психротрофных микроорганизмов является их способ­ность активно расти при температурах ниже 10 °C. Бо­лее высокую скорость размножения при этих темпера­турах имеют облигатные психрофилы по сравнению с психротрофами (Лях, 1976; Чистяков, 1959).

При понижении температуры у психротрофных бак­терий наблюдается интенсивный перенос питательных веществ внутрь клетки, увеличивается образование экс­трацеллюлярных энзимов, с помощью которых может происходить более активное расщепление субстрата и поступление его составных частей в клетку.

Некоторые исследователи считают, что психротроф- ные микроорганизмы, приспосабливаясь к росту при низких температурах, синтезируют увеличенное количе­ство ферментов.

Способность микроорганизмов расти при низких тем­пературах объясняют строением клеточной мембраны и ее липидным составом. Бактериальная мембрана — это система, состоящая из цитоплазматической, охватываю­щей всю клетку, и внутриклеточных мембран, которые являются выростами цитоплазматической мембраны. Клетки грамотрицательных бактерий имеют еще одну особенность в строении — внешнюю мембрану, представ­ляющую собой гликолипротеидную часть клеточной стенки. В процессе роста культуры психрофильных бак­терий, выделенных из вод субарктической зоны, образу­ется дополнительный слой клеточной стенки. Толщина клеточной стенки при этом изменяется, появляются мик­рокапсулы и слизь. Имеются сообщения, что в липидах мембран клеток психротрофных микроорганизмов со­держится больше ненасыщенных жирных кислот, чем в липидах мембран клеток мезофилов (Иннис, Ингрем, 1981; Schmidt-Lorenz, 1972).

Нашими исследованиями установлено, что с пони­жением температуры выращивания Ps. fluorescens штамм 146 происходит изменение жирнокислотного со­става липидов мембраны клетки. При этом увеличи­вается общее количество ненасыщенных жирных кислот, в частности, происходит накопление отдельных жирных кислот с четным числом углеродных атомов (табл. 5).

Таблица 5

Рисунок34.jpg

Эти изменения влияют На физическое состояние мембраны, в частности увеличивается степень разжижен­ности липидного матрикса. Перестройка в липидном компоненте мембраны, по-видимому, вызывает измене­ние в направленности действия ферментов и позволяет бактериальной клетке перейти на новый метаболиче­ский уровень.

Предполагают, что при адаптации психротрофных бактерий к низким температурам происходит изменение процесса дыхания микроорганизмов.

Для дыхания психротрофных бактерий, которые яв­ляются аэробами, необходимо наличие кислорода. Они обладают особым аппаратом — дыхательной цепью, в которой значительная часть свободной энергии клетки переводится в биологически доступную форму. Компо­нентами дыхательной цепи являются дыхательные фер­менты, сосредоточенные в цитоплазматической мембра­не. Они катализируют посредством цитохромов процесс переноса электронов от окисляемого субстрата к вос­станавливаемому кислороду (Фробишер, 1965).

Зависимость активности эндогенного дыхания от тем­пературы у психротрофных бактерий Ps. fluorescens была изучена в лаборатории микробиологических иссле­дований ВНИКТИхолодпрома Г. А. Баландиной и авто­ром совместно с сотрудниками Института биохимии АН СССР Д. Н. Островским и А. С. Капрельянцем. Установлено, что активность эндогенного дыхания псих­ротрофных бактерий Ps. fluorescens штамм 146 в лога­рифмической фазе роста при 24 и 10 °C была одинако­вой и составляла 0,040 мкмоль О2/мин на 1 мг сухой массы.

Температура роста, °C                                                                                                           

24         10            52

0,04    0,04      0,085 0,07

Средняя активность эндо­генного дыхания мкмоль О2/мин на 1 мг сухой мас­сы

При понижении температуры выращивания бактерий До 5 и 2 °C активность их дыхания увеличивалась и бы­ла равна соответственно 0,085 и 0,070 мкмоль О2/мин на 1 мг сухой массы.

Полученные данные позволяют сделать вывод, что активность дыхания психротрофных бактерий Ps. fluo­rescens возрастает с понижением температуры их куль­тивирования при неизменном содержании цитохромов в 1 мг клеточного белка.

Изменение жирнокислотного состава липидов мем­браны и повышение активности дыхания клетки позво­ляют ей адаптироваться к понижению температуры вы­ращивания.

Влияние замораживания на микроорганизмы

В настоящее время широко используется способ хра­нения мяса, мясных и молочных продуктов в заморо­женном виде, поэтому важно знать, какие изменения происходят с микроорганизмами при замораживании и хранении продуктов. Наибольшее распространение по­лучили следующие температуры замораживания и хра­нения: -12-4—18-4—23 °C. В последнее десятилетие наметилась тенденция к замораживанию пищевых про­дуктов при очень низких температурах —30-4—50 °C, а также в среде диоксида углерода (—78 °C) или жидко­го азота (—196°C).

При выборе обоснованных санитарно-гигиенических требований к процессам замораживания и разморажи­вания продуктов, а также последующей выдержки их в размороженном состоянии необходимо учитывать сте­пень устойчивости микроорганизмов к замораживанию.

Исследованиями многих авторов установлено, что устойчивость микроорганизмов к замораживанию зави­сит от ряда факторов: температуры и скорости замора­живания; состава среды, в которой происходит замора­живание; кратности замораживания; вида микроорга­низма и его физиологического состояния (Смит, 1963; Носкова, 1960, 1979).

Гибель микроорганизмов при замораживании в ос­новном обусловлена температурой и скоростью замора­живания (табл. 6, данные О. Смита, 1963).

Таблица 6

Изменение температуры

Скорость изменения температуры

Температура, °C

Сверхбыстрое

2 с и менее

От 0 до —190

Быстрое

От 2 с до 2 мин

От 0 до —79

Медленное

10 мин и более

От 0 до —79

Очень медленное

1 ч и более

-20

 

При замораживании среды в ней появляются кри­сталлы льда, размер которых зависит от скорости изме­нения температуры. Так, при медленном заморажива­нии, начиная с температуры —2-.—3 °C, постепенно вне клеток образуются крупные кристаллы иглообразной формы с четкими гранями. Кристаллы прокалывают клеточную оболочку бактерии или сдавливают ее, це­лостность бактериальной клетки нарушается.

При быстром замораживании образуются очень мел­кие вне- и внутриклеточные кристаллы, которые в зна­чительно меньшей степени повреждают бактериальные клетки.

Считают, что при сверхбыстром замораживании вода внутри клеток и в межклеточном пространстве превра­щается в лед, минуя стадию кристаллизации (явление витрификации). При этом степень повреждения бакте­риальной клетки снижается. Данные, полученные с по­мощью рентгеноструктурного анализа и метода элек­тронной микроскопии, свидетельствуют о наличии мель­чайших кристаллов в биологических объектах после сверхбыстрого замораживания (Никитин, Звягин, 1971).

Влияние замораживания было изучено еще в 1884 г. Пикте, который установил, что бактерии различных ви­дов, замороженные в жидком воздухе и выдержанные затем при температуре —70 °C в течение 3 сут и при — 120 °C в течение 2,5 сут, оставались жизнеспособными после размораживания.

Дальнейшие исследования влияния низких темпера­тур на различные виды патогенных бактерий также по­казали, что они остаются жизнеспособными после вы­держки в течение 20 ч при температурах —182-4—190 °C.

Гибель бактериальных клеток при замораживании происходит не только в результате механического раз­рушения ее оболочки, но и вследствие повышенной кон­центрации солей в среде. Например, при заморажива­нии бактериальных клеток в питательной среде, содер­жащей различные соли, сначала замерзает вода, кон­центрация солей в растворе повышается и достигает максимальных значений. В этих условиях происходит денатурация белков и липопротеидов бактериальной клетки, приводящая к ее гибели.

По мнению ряда авторов (Никитин, 1971), степень выживаемости бактерий при замораживании зависит от состава среды, в которой замораживаются бактерии, и наличия в ней защитных веществ. Так, при заморажи­вании культуры сальмонеллы в 0,85%-ном растворе NaCl при —73 °C погибало 87—98% бактериальных кле­ток, в то время как при замораживании в растворе желатозы только 2,5—34%.

В качестве защитных веществ при замораживании бактериальных суспензий, в случае необходимости со­хранения большего числа жизнеспособных клеток, ис­пользуют глицерин, сахарозу, желатин, сывороточные белки, углеводы, обезжиренное молоко. Например, замо­раживание бактерий Е. coli при —20 °C в воде и вы­держивание их при этой температуре в течение 5 сут показало, что жизнеспособными оставались менее 1 % бактерий. При замораживании этих же бактерий в мо­локе при тех же условиях процент выживших клеток значительно повышался, а при разбавлении молока во­дой снова снижался.

Существенное значение для сохранения жизнеспособ­ности микроорганизмов имеет кратность замораживания и размораживания. Установлено, что каждое повторное замораживание и размораживание суспензии бактери­альных клеток ускоряет их гибель. Так, при однократ­ном замораживании бактерий Е. coli при —78 °C выжи­вало 84% клеток, при десятикратном — 10 и пятнадцати­кратном— 6% (Смит, 1963).

Устойчивость микроорганизмов к замораживанию за­висит от возраста бактериальной клетки. Наибольшее количество бактерий погибает, если процесс заморажи­вания совпадает с логарифмической фазой их роста.

Для восстановления жизненных функций бактерий после замораживания большое значение имеет состав питательной среды и условия культивирования бактерий в размороженном состоянии.

Влияние замораживания на психротрофные бактерии изучалось в лаборатории микробиологии ВНИКТИхолодпрома на двух видах (Ps. fluorescens штамм 146 и Ps. fragi штамм 237), выделенных из охлажденного мя­са. Бактерии замораживали в мясном фарше и синте­тической среде (Arpai, 1965) следующего состава: К2НРО4 — 2 г; NH4H2PO4 —2 г; (NH4)2SO4 —2 г; MgSO4-7H2O— 0,2 г; цитрат натрия 0,5 г; СаС12 — 0,01 г; FeSO4-7H2O — 0,005 г, вода дистиллированная 1000 мл; pH 7,2. Замораживание осуществляли на воздухе при — 18 °C и в жидком азоте при —196 °C, а разморажива­ние на воздухе при 20 °C в течение 1,5 ч (медленное размораживание) и в воде при 30 °C в течение 15 мин (быстрое размораживание). Начальное количество бак­терий в 1 мл среды перед замораживанием составляло 107 (табл. 7).

Рисунок35.jpg

Аналогичные результаты были получены при замо­раживании бактерий в мясном фарше.

В целом, в результате замораживания как на воз­духе, так и в жидком азоте, погибает от 37 до 80% психротрофных бактерий. Аналогичные данные, харак­теризующие выживаемость бактерий, были получены Г. А. Баландиной при электронно-микроскопическом исследовании морфологических изменений в клетке бак­терий Ps. fluorescens штамм 146. Так, при быстром раз­мораживании культуры (5 мин при 30°C), заморожен­ной при —196 °C, клетки теряли свою типичную палоч­ковидную форму. На поверхности бактерий встречались осмиофильные конгломераты, по своей электронно-опти­ческой плотности близкие к плотности цитоплазмы (рис. 29, а). При медленном размораживании (60 мин при 20 °C) наблюдалась сильная дезагрегация всех со­ставных частей клетки; клеточная стенка бактерий была разорвана и содержимое клетки переходило во внеш­нюю среду (рис. 29,6).

При быстром размораживании культуры, заморожен­ной при —18 °C, клетки принимали неправильную фор­му, выглядели размытыми и были похожи на клетки, которые подвергали быстрому замораживанию и мед­ленному размораживанию (рис. 29, в).

При медленном размораживании культуры, заморо­женной при —18 °C, отмечалось отхождение клеточной стенки от протопласта. Иногда в поле зрения микроскопа встречались клетки с разрушенной клеточной стенкой (рис. 29,г).

Рисунок36.jpg

Таким образом, наиболее существенные деструктив­ные изменения клеток Ps. fluorescens штамм 146, при­водящие к гибели бактерий, были отмечены при резком перепаде температур, т. е. при медленном разморажива­нии быстрозамороженных бактериальных клеток и быст­ром размораживании медленнозамороженных клеток.

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что мясные и молочные продукты, замороженные при — 18 °C, следует подвергать быстрому размораживанию. При таком режиме большинство бактерий погибает, и, следовательно, степень порчи продукта в процессе раз­мораживания и последующего кратковременного хра­нения в условиях реализации уменьшается.

При длительном хранении психротрофных бактерий в замороженном состоянии в питательной среде проис­ходит их постепенное отмирание (рис. 30). Так, наи­большее количество бактерий погибает в первые месяцы хранения, однако и после 12 мес хранения полной ги­бели не происходит. Следовательно, можно сделать вы­вод, что замораживание не является стерилизующим фактором.

Бактерии, сохранившиеся после замораживания и длительного хранения в замороженном состоянии, способны размножаться после размораживания (рис. 31).

Рисунок37.jpg

Рис. 30. Динамика отмирания бактерий Ps. fluorescens штамм 146 (а) и Ps. fragi штамм 237 (б) в процессе замораживания и хранения при —18 °C:
Ь 3 — замораживание соответственно в воздушной среде и жидком азоте, быстрое размораживание; 2, 4 — замораживание соответственно в воздушной среде и жидком азоте, медленное размораживание; 1 — RO замораживания; II — после замораживания

Рисунок38.jpgРисунок39.jpg

Рис. 31. Динамика роста бактерий: а — Ps. fragi штамм 237; 1, 3 — рост незамороженной культуры соответственно при 24 и О °C (контроль); 2, 4 — рост культуры, замороженной в жидком азоте, после размораживания соответственно при 24 и О °C; б — Ps. fluorescens штамм 146; 1 — рост незамороженной культуры при О °C (контроль); 2, 3, 4 — рост размороженной культуры при О °C после хранения при —18 °C соответственно в течение 1, 2, 5 мес

Как видно из рис. 31, замораживание и хранение не влияют на продолжительность генерации бактерий Ps. fragi штамм 237 и Ps. fluorescens штамм 146 (она была одинаковой как у незамороженной культуры, так и у бактерий после замораживания и длительного хра­нения при —18°C). Более того, отмечены отдельные случаи, когда бактерии Ps. fluorescens через 1 мес хра­нения в замороженном состоянии при —18 °C после раз­мораживания и выдержки при 24 °C развивались более активно, чем бактерии, не подвергавшиеся заморажива­нию. Это, видимо, можно объяснить тем, что под дейст­вием холода происходит как бы искусственный отбор более устойчивых и жизнеспособных клеток.

Замораживание бактерий при —196 и —18 °C и по­следующее хранение при —18 °C в. течение 12 мес не влияет на культурально-биохимические свойства психро- трофных бактерий Ps. fluorescens. В частности, одно из практически важных свойств этих бактерий при холо­дильном хранении мяса и молока — протеолитическая активность — не изменялось при замораживании.

Психротрофные бактерии, перенесшие заморажива­ние, развиваются на размороженных пищевых продук­тах и могут ухудшать их качество. Это следует иметь в виду при размораживании мяса, мясных продуктов, молока, творога.

Наиболее часто в мясных и молочных продуктах из мезофильных бактерий встречаются стафилококки, энте­рококки, протей. Эти микроорганизмы имеют санитар­но-гигиеническое значение.

Влияние замораживания на стафилококки изучали на токсигенном штамме 209. Чистую 24-часовую культу­ру вносили в стерильное молоко и замораживали в жидком азоте при температуре —196 °C и на воздухе при температуре —30, — 18 и —10 °C (табл. 8). Стафи­лококки характеризовались высокой выживаемостью. С повышением температуры замораживания от —196 до —10 °C количество погибших клеток увеличивалось. При хранении замороженных в молоке бактерий в тече­ние 4 мес постепенное отмирание их происходило при температурах —196, —30 и —18 °C и резкое — при -10°С.

Таблица 8

Рисунок40.jpg

Имеются сообщения, что стафилококки не погибали в течение 6 мес при —12 и —18 °C. При этом сохранялся и токсин, выделенный бактериями до замораживания.

Стафилококки, замороженные в молоке, при после­дующей выдержке при 37 и 10 °C размножались при­мерно так же, как и не подвергшиеся замораживанию (рис. 32, а). Количество стафилококков при выдержке размороженной культуры в течение 3—5 сут при 10 °C достигало 5хЮ5 в 1 мл продукта. Длительное хранение замороженной культуры стафилококков существенно не влияло на рост бактерий после размораживания — про­должительность генерации была примерно такой же, как у незамороженных культур бактерий.

 

Рисунок41.jpg

Рис. 32. Динамика развития S. aureus (штамм 209 (а), Str. faecalis штамм 489 (б), Proteus vulgaris (в) после за­мораживания в жидком азоте и последующего хранения в размороженном состоянии при различных температурах: 1, 2 — 37 °C; 3, 4 — 10 °C; 5, 6 — 5 °C

Рисунок42.jpg

При замораживании и хранении культур S. aureus в течение 4 мес сохранялись их токсигенные свойства, что подтверждалось положительной реакцией плазмокоагуляции и гемолитической активностью. При опти­мальной температуре роста этих бактерий гемолиз эрит­роцитов кролика был явно выражен в разведениях 1 : 50, 1 : 100 и 1 : 200. При 10 °C как у незамороженных, так и у культур, подвергавшихся замораживанию, токсиген­ные свойства были выражены очень слабо, о чем свиде­тельствуют нечеткие реакции плазмокоагуляции и гемо­лиза. Хотя при 10 °C накопление токсина в продукте замедлялось, однако наличие стафилококков в продук­тах, хранящихся при 10 °C, небезопасно для здоровья человека.

Развитие стафилококков не вызывает каких-либо визуальных изменений, по которым можно было бы су­дить о непригодности продукта к употреблению. В связи с особой устойчивостью стафилококков к заморажива­нию следует осуществлять строгий санитарно-гигиени­ческий контроль при производстве продуктов, выраба­тываемых с использованием холода и поступающих к потребителю в готовом виде — мороженое, готовые быст­розамороженные блюда (подвергающиеся лишь разогре­ванию перед употреблением).

Довольно часто в пищевых продуктах и особенно замороженных встречаются фекальные стрептококки. Влияние замораживания на фекальные стрептококки изучали на культуре Str. faecalis штамм 489, внесенной в стерильное молоко. Степень выживаемости этих бак­терий при —18 и —196 °C и последующем хранении при — 18 °C в течение 6 мес представлены в табл. 9.

Рисунок43.jpg

Рисунок44.jpg

влияло на развитие бактерий после размораживания (см. рис. 32,6). Бактерии размножались, минуя лаг-фа­зу; продолжительность генерации в логарифмической фазе роста при оптимальной температуре развития 37 °C составляла 1,8 ч и при минимальной 10 °C — 8,7 ч. Био­химические свойства, характерные для Str. faecalis (вос­становление лакмусового молока при 45 °C, способность к росту в мясопептонном бульоне (МПБ) с pH 9,6 и в МПБ с содержанием 6,5% NaCl, ферментация угле­водов после замораживания и хранения в заморожен­ном состоянии), не изменялись. Что касается термоустойчивости Str. faecalis, то бактерии, подвергнутые нагреванию при 63 °C в течение 30 мин непосредственно после замораживания, погибали. Однако после 7-суточ­ной выдержки размороженных культур в молоке при оптимальной температуре (37 °C) устойчивость их к на­греванию восстанавливалась. Эти бактерии, благодаря их большой устойчивости к замораживанию, могут быть использованы как санитарно-гигиенический показатель условий производства быстрозамороженных готовых блюд и мороженого, тем более что они довольно часто обнаруживаются в этих продуктах.

Влияние замораживания на бактерии рода Proteus изучали на штамме Proteus vulgaris, наиболее часто встречающемся в мясе и мясных продуктах. Бактерии вносили в стерильный мясной фарш, который затем за­мораживали. Данные о выживаемости бактерий протея при —18 и —196 °C и последующем хранении при —18 °C в течение 4 мес представлены в табл. 10.

Замораживание не влияло на характер развития бак­терий Proteus vulgaris после размораживания (см. рис. 32, в).

После 4 мес хранения клетки, оставшиеся жизне­способными, размножались при 37 и 10 °C, так же, как и бактериальные клетки, не подвергавшиеся заморажи­ванию, о чем свидетельствует продолжительность гене­рации этих бактерий: 2 ч при 37 °C и 8,2 ч при 10 °C у незамороженной культуры бактерий и 1,9 ч и 7,8 ч со­ответственно после замораживания и последующей вы­держки в размороженном виде при указанных выше температурах. При 5 °C лаг-фаза у испытуемого штамма Proteus vulgaris длилась почти 6 сут, после чего наблю­далось незначительное развитие.

Замораживание не влияло и на биохимические свой­ства бактерий протея, в частности на протеолитические. Поэтому мясо и мясные продукты, обсемененные микро­организмами при размораживании и особенно при вынужденном последующем хранении при температуре вы­ше минимальной температуры развития протея, могут быстро портиться.

Таблица 11

Рисунок45.jpg

Молочнокислые бактерии — стрептококки и палоч­ки—довольно хорошо переносят замораживание. Дан­ные о выживаемости отдельных видов бактерий в про­цессе хранения при —25 °C представлены в табл. И (Банникова, 1975). Через 6 мес физиолого-биохимиче­ские свойства выживших культур не изменялись. Спо­соб замораживания чистых культур и их сочетаний с целью длительного сохранения используется в нашей стране и за рубежом.

Сопоставляя степень выживаемости мезофильных бактерий кокковой и палочковидной формы, можно ви­деть, что первые более устойчивы при замораживании и холодильном хранении. Это обусловлено специфиче­ским строением клеточной оболочки кокковых форм бак­терий.