Микробиология для товароведов

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Микробиология

В крови, мышцах здоровых животных, как правило, микроорганизмы отсутствуют. Значительное же содержание микробов в мясе и мясопродуктах объясняется загрязнением их при обработке. Внутри мышц, в крови обнаруживаются микробы лишь у больных и ослабленных животных, организм которых не в силах препятствовать проникновению микрофлоры через стенки кишечника. В процессе первичной переработки скота микробы с шерстного покрова, со шкуры, из кишечника, с орудий убоя и обработки, с оборудования попадают на поверхность туши. Через лимфатические и кровеносные сосуды при обескровливании туш на подвесных путях микробы могут проникать с воздухом внутрь.

После первичной обработки туши могут содержать от десятков до, сотен тысяч микробов на 1 см2 поверхности.

В процессе перевозки и торгового разруба туши обсемененность еще более увеличивается. При накоплении большого количества микробов на поверхности мяса они вдоль кровеносных и лимфатических сосудов, костей, сухожилий распространяются во внутренние слои. Скорость проникновения тем меньше, чем ниже температура хранения, чем выше упитанность, туш или чем большая поверхность покрыта жиром. Например, при 0°С развитие микробов и. их проникновение внутрь происходят медленнее, чем при 5°С; мясо от упитанных животных того же вида портится позже, чем мясо от тощих, говядина портится медленнее свинины.

Особенно важна, корочка подсыхания -- пленка, образующаяся на поверхности мяса при хранении. Не будучи нарушенной, она задерживает проникновение микробов внутрь.

Даже у мяса, издающего запах порчи, бактерии обнаруживаются лишь до глубины 1 см. Если же во внутренних слоях оказывается много микробов, о чем можно узнать, микроскопируя на предметном стекле отпечаток со стерильно полученного среза, то мясо следует считать несвежим. Чаще всего порча мяса как продукта белкового состава протекает в форме аэробного или анаэробного гниения.

Помимо ранее описанных возбудителей гниения, в порче мяса могут принимать участие кишечная палочка, бактерия продигиозум и др. Последняя приводит к образованию необычайно ярких красных пятен на мясе и других продуктах.

Различные сардины образуют на мясе желтые пятна, другие микробы могут придавать ему синюю окраску (синегнойная палочка) или зеленоватую (бактерия флюоресценс и т. п.).

Некоторые микробы могут вызывать ослизнение мяса с поверхности. Этот порок возникает на остывшем и охлажденном мясе, а также при хранении е условиях высокой влажности окружающего воздуха. Ослизнение становится заметным при содержании 5--10 млн. клеток на 1 см² поверхности. Ослизнение не затрагивает глубокие слои мяса и мало влияет на его пищевую ценность, однако существенно ухудшает товарный вид. Мясо становится липким, меняется его цвет. Такое мясо реализации через магазины не подлежит.

Помимо бактерий, на мясе могут развиваться всевозможные плесневые грибы. Являясь аэробами, они поражают только поверхностные слои. Потребляя кислые соединения, они повышают рН мяса, подготавливая его, таким образом для развития впоследствии гнилостных бактерий.

Плесневые грибы очень устойчивы к низким температурам и могут развиваться на мясе даже при --8°С. Это обстоятельство является одной из причин, требующих хранения мороженого мяса при более низких температурах.

Микробиология мясного фарша. Обычно микрофлора фарша значительно обильнее, чем микрофлора целого куска мяса. Это объясняется тем, что при превращении мяса в колбасный фарш происходит равномерное распределение микробов в большом количестве находившихся на поверхности мяса, во всей массе фарша. Часть микрофлоры попадает в мясо с мясорубки и другого оборудования. Это, а также наличие в фарше воздуха, доступность раздробленных клеток мышечной ткани воздействию микробов ведут к быстрому размножению их. Порча становится ощутимой при содержании 5--10 млн. в 1 г клеток бактерий. Хранят фарш непродолжительное время и только на холоде.

Микробиология колбас. Колбасный фарш, являющийся основой для приготовления колбас, очень сильно обсеменен микрофлорой. Его обсемененность по сравнению с мясным фаршем может быть более высокой, так как часто готовится он из мяса, хранившегося продолжительное время. Значительное количество микроорганизмов, особенно споровых, попадает в него со специями. По литературным данным, в 1 г приготовленного колбасного фарша может содержаться до 90 млн. клеток микроорганизмов. Термическая обработка колбас хотя и вызывает гибель большинства микробов, но всех не уничтожает. Некоторое число жизнеспособных бактерий остается внутри колбасных батонов. Например, в готовых сосисках Московского мясокомбината им. А. И. Микояна сразу после производства содержалось от 3,4 до 12 тыс, бактерий. В центральной части батона микроорганизмов обнаруживается обычно еще больше -- от 4,5 до 20 тыс. в 1 г. Основная часть бактерий внутренней части колбас представлена споровыми формами, стойкими к нагреву.

При хранении и реализации колбас общее количество микробов в них постепенно возрастает. Увеличивается в первую очередь обсемененность поверхности за счет попадания микроорганизмов из внешней среды (вторичное обсеменение). Эта часть микрофлоры колбасных изделий гораздо более активна, разнообразна по составу. Не испытав повреждающего действия нагрева, она способна быстро размножаться. Этим и объясняется развитие процесса микробиологической порчи колбас не изнутри, а с поверхности.

Из колбасных товаров наименее стойки при хранении изделия группы вареных, ливерных колбас, а также зельцы, студни. В первую очередь это относится к изделиям низших сортов, имеющих повышенную влажность, в рецептуру которых входит сильно обсемененное микрофлорой сырье (мясная обрезь, субпродукты, мука и др.). Копченые и полукопченые колбасы более стойки в хранении в связи с меньшей обсемененностью сырья, меньшей влажностью, большей соленостью, содержанием дымовых веществ.

Микробиология битой птицы. Сохраняющийся кожный покров несколько защищает мышечную ткань битой птицы от загрязнения микроорганизмами из внешней среды. Однако на самом кожном покрове обсемененность достигает значительной величины, особенно при повышенной относительной влажности воздуха, когда микрофлора активно размножается. Общая обсемененность птицы может быть очень значительной -- множество микробов сохраняется в ротовой полости, во внутренних органах (особенно у полупотрошеной птицы). При удалении кишечника на тушки могут попадать микроорганизмы из желудочно-кишечного тракта. Предубойное голодание птицы, облегчающее технологию переработки, приводит к общему ослаблению ее организма, что может явиться причиной проникновения сальмонелл и других -мидробов из желудочно-кишечного тракта во внутренние органы и ткани. В целом мясо птицы в этом отношении представляет большую санитарную опасность, чем мясо теплокровных животных.

Микробиология яиц. Поверхность яиц еще при снесении обсеменяется различными микроорганизмами. Содержимое же свежеснесенных яиц, полученных от здоровой птицы, как правило, свободно от микроорганизмов. Стерильными яйца остаются довольно долго и во время хранения. Это можно объяснить тем, что яйцо представляет собой живую зародышевую клетку (гигантских размеров), обладающую естественным иммунитетом, а также тем, что скорлупа яиц, пленка из высохшей слизи на ней и подскорлуп-ные оболочки препятствуют проникновению микробов.

Из яйца в процессе дыхания через скорлупу выделяется углекислый газ. В связи с этим внутрь яиц устремляется воздух, вместе с которым могут попадать и микробы. Одновременно идет усыхание содержимого яйца. Проникновение микрофлоры усиливается при нарушении целостности защитных пленок и самой скорлупы. Однако большинство микроорганизмов гибнет под влиянием лизоцима (иммунного вещества, содержащегося в яйце). При продолжительном хранении постепенно нарушается целостность оболочек, снижается активность защитных (иммунных) факторов и яйцо может подвергнуться микробиологической порче.

Для защиты яиц от влияния микрофлоры следует создавать условия, замедляющие естественные биохимические изменения в них и сберегающие, таким образом, защитные силы. Для этого следут применять холод.

При хранении яиц во влажной атмосфере происходит увлажнение скорлупы. На ней поселяются плесневые грибы, дрожжи, бактерии. Надскорлупная оболочка разрушается микробами и постепенно через поры скорлупы они проникают внутрь.

Основным процессом при бактериологической порче яиц является гниение. Микробы, попавшие в яйцо, развиваются около места внедрения и образуют скопления колоний, имеющих вид темных пятен, которые овоскопом легко обнаруживаются. Ими сбраживаются сахара, гидролизуются жиры. Наличие пятен или мутности в яйце является признаком гнилостной порчи.

Возбудителями порчи яиц чаще всего являются кишечная палочка, протей, стафилококки, плесневые грибы (аспергиллюс, пенициллиум и др.). Нередко порча яиц сопровождается настолько обильным выделением дурнопахнущих газообразных продуктов (сероводорода, аммиака), что они взрывают скорлупу яйца и вытекающая масса загрязняет опасной микрофлорой другие, рядом лежащие яйца.

В испражнениях больных и переболевших птиц, особенно водоплавающих, могут содержаться сальмонеллы. Лизоцим яичного белка оказывает слабое действие на бактерии паратифозной группы, и поэтому они могут размножаться, не вызывая видимых изменений.

Микробиология яичных продуктов. Продукты переработки куриных яиц (меланж, яичный порошок) также содержат в себе микрофлору, способную при благоприятных условиях развиваться.

Меланж является нестойким к действию микроорганизмов продуктом. Для предупреждения порчи хранить его можно только в замороженном виде. Размороженный меланж после вскрытия банок можно хранить не более 2--3 ч. В нем нормируется обсемененность микробами, т. е. титр кишечной палочки должен быть не менее-0,1; не должно содержаться патогенных микробов. Яичный порошок содержит до нескольких сотен тысяч микробов в 1 г. При увлажнении или хранении его в разведенном виде эта микрофлора быстро вызывает порчу. В яичном порошке длительное время могут сохраняться сальмонеллы, кишечная палочка и протей. Поэтому при термической обработке изделий из яичного порошка следует прогревать их до высокой температуры.

Микробиология рыбы. Несмотря на большое сходство в химическом составе с мясом, рыба и рыбные продукты еще менее стойки к воздействию микробов. Объясняется это более высокой степенью обсеменения рыбы, спецификой микрофлоры, в значительной части являющейся холодолюбивой. Попадая в условия более высокой температуры после вылова рыбы, эта микрофлора чрезвычайно быстро развивается. Рыба чаще сохраняется целиком.

Поверхность ее покрыта слоем слизи, служащей для множества находящихся в ней микробов хорошей питательной средой. С другой стороны, громадное количество микробов находится в кишечнике рыбы, в большинстве случаев не удаляемом. Оттуда после гибели рыбы микробы легко попадают в ткани. Поэтому порча рыбы может происходить одновременно с поверхности и изнутри.

Очень быстро развиваются микробы, находящиеся в жабрах. Имеет значение и то обстоятельство, что выявление больных экземпляров рыб в улове и их удаление затруднены. Такие экземпляры могут создавать очаги порчи при хранении массы рыбы. Обильно обсеменяется рыба различной микрофлорой и при разделке, переработке и хранении.

В состав микрофлоры рыбы чаще всего входят микрококки, сардины, споровые и бесспоровые палочки, в том числе и гнилостные.

В кишечнике рыбы, особенно выловленной в бассейне Каспийского моря, нередко встречаются палочки ботулинуса. Товары из такой рыбы могут являться причиной тяжелого отравления -- ботулизма.

В результате действия протеолитических ферментов микробов на белки рыб образуются аммиак, три-метиламины, сероводород, индол и ряд других неприятно пахнущих веществ. Порча рыбы идет тем быстрее, чем выше температура.

О свежести рыбы можно судить по цвету жабр, запаху, издаваемому ими, по консистенции рыбы -- при порче она становится дряблой в связи с разрушением основного белка соединительной ткани -- коллагена, очень неустойчивого у рыб. В отличие от свежей и охлажденной рыбы в мороженой микробиологические процессы совсем не происходят или идут крайне замедленно. На поверхности мороженой рыбы при длительном хранении может наблюдаться развитие плесневых грибов в виде единичных точечных колоний. Сильное же развитие их делает рыбу непригодной к потреблению. Рыба вяленая, копченая является высокопитательным продуктом. При ее выработке значительная часть микрофлоры погибает или переходит в пассивное состояние. Однако жизнедеятельность бацилл ботулинуса, в случаях когда они находятся в рыбе, и выработка ими токсинов не прекращаются. Чтобы избежать развития этих опасных микроорганизмов, крупную рыбу после вылова немедленно следует потрошить и охлаждать или замораживать. Очень важным является правильное удаление кишечника, исключающее попадание возбудителя ботулизма в ткани рыбы.

Микробиология рыбных продуктов. Изъятая с соблюдением правил асептики икра рыб, как правило, стерильна. Обсеменяется она разнообразными микробами в процессе технологической обработки. Гнилостные микроорганизмы вызывают ослабление оболочек икринок и их разрушение. Вытекающая плазма, являясь высокопитательной, доступной средой, создает условия для еще более энергичного развития микроорганизмов. Те концентрации соли, которые применяются при обработке икры, оказывают недостаточное бактериостатическое действие.

Для усиления действия поваренной соли в икру вводят антисептики (до 0,3,% буры или до 0,1 % уротропина). Состав микрофлоры пастеризованной икры намного беднее. В 1 г ее обычно обнаруживаются всего лишь сотни клеток, преимущественно споровых палочек, кокков.

Микробиология моллюсков. Микрофлора их формируется за счет попадания микробов из морской воды и ила, с рук и оборудования, из кишечника самих моллюсков при переработке.

Особенно сильное обсеменение микроорганизмами моллюсков наблюдается при их промывке грязной водой, при загрузке и выгрузке с нарушением санитарных правил и сроков. Моллюски в связи е большим содержанием воды и значительным количеством легкогидролизуемых сложных белков еще более уязвимы для гнилостных микроорганизмов, чем рыба.

Имеются сведения, что устрицы могут быть распространителями возбудителей брюшного тифа, длительно сохраняющихся в их организме. Известно возникновение пищевых отравлений микробной природы в связи с употреблением моллюсков. Отмечаются они обычно в тех районах, где моллюски употребляют в пищу в непереработанном или сыром виде.

2. Консервы баночные

Тепловая стерилизация вызывает гибель всех микробов, находящихся в продукте. Герметичная закатка банок исключает проникновение микробов внутрь при хранении.

Однако известно, что и в стерилизованных консервах обнаруживаются жизнеспособные микробы. Объясняется это тем, что среди множества микробов, в расчете на термическую устойчивость которых устанавливается режим стерилизации, попадаются отдельные с более высокой устойчивостью. Они выживают, составляя остаточную микрофлору консервов. Чаще всего в состав ее входят споры картофельной и сенной палочек, масляно-кислых бактерий, в том числе иногда споры ботулинуса.

Обнаружение бесспоровых микробов, кокковых, кишечной палочки и других свидетельствует о неправильном режиме тепловой обработки, о низком качестве консервов. В недостаточно простерилизованных консервах обнаруживаются гетероферментативные молочно-кислые бактерии, стрептококки, дрожжи.

Установлено, что чем выше степень обсеменения сырья, тем большее число микробов выдерживает стерилизацию, тем хуже поведение таких консервов при хранении.

При больших размерах банок, наличии большого количества жира или крупных кусков продукта в банке остаточная микрофлора обильнее. Кислая среда консервов, наоборот, способствует гибели бактерий во время стерилизации. Это учитывается при установлении времени и температуры стерилизации.

Так, мясные консервы стерилизуют при 120 °С, а фруктовые и овощные-- при температуре 100--105 °С.

Большинство микробов в консервной банке не развивается и порчу не вызывает, так как они угнетены действием высокой температуры, отсутствием воздуха, а в отдельных случаях еще и кислой реакцией содержимого.

Однако некоторые из них постепенно приспосабливаются и начинают проявлять жизнедеятельность. Чаще всего это споровые анаэробы. Образующиеся углекислый газ, сероводород и водород вздувают банку. Такая порча носит название биологический бомбаж. Бомбажные консервы не употребляют, так как они могут служить причиной тяжелых отравлений (при развитии ботулинуса или бацилл группы перфрингенс).

Иногда возникает порча консервов в связи с так называемым плоским скисанием. Этот порок консервов возникает при развитии остаточной анаэробной (споровой) микрофлоры, сбраживающей углеводы без образования газообразных продуктов. Поэтому внешние изменения (вздутие банок) отсутствуют, но при вскрытии продукт оказывается испорченным -- имеет кисло-гнилостный запах, разжиженную консистенцию. Плоскому скисанию подвергаются консервы со слабокислым содержанием -- горошек, продукты детского питания, мясные и колбасные консервы. Повышение общего санитарно-гигиенического режима переработки, использование высоких температур при стерилизации высококачественного сырья предупреждают порчу консервов при хранении.

Микробиология молока. Микробы попадают в молоко уже в момент выдаивания. Происхождение микрофлоры молока очень разнообразно. Некоторые микробы обитают в каналах сосков вымени и поэтому всегда находятся в выдоенном молоке. Кроме того, в молоко попадает множество микробов с поверхности вымени, шерсти животных, с рук доилыциков, с унавоженной подстилки, инвентаря и т. д., микробы могут заноситься в молоко мухами. За счет этих источников количество микробов в 1 мл после доения увеличивается с нескольких тысяч до десятков и сотен тысяч после обработки -- фильтрации, охлаждения и разлива. В результате формируется очень богатая по составу микрофлора. Быстрое охлаждение является обязательной операцией, в противном случае в неохлажденном молоке развитие микрофлоры происходит быстро. Этому способствует благоприятный химический состав молока.

В неохлажденном молоке за 24 ч численность микрофлоры увеличивается в 2--3 раза. При охлаждении до 3--8 °С наблюдается обратная картина-- уменьшение количества микроорганизмов, происходящее под влиянием бактерицидных веществ, содержащихся в свежевыдоенном молоке. Период задержки развития микробов или их отмирания в молоке (бактерицидная фаза) тем продолжительнее, чем ниже температура хранящегося молока, чем меньше в нем микробов. Обычно эта фаза длится от 2 до 40 ч.

В дадьнейшем наступает быстрое развитие всех микробов. Однако молочно-кислые бактерии, если они до этого находились даже в меньшинстве, постепенно становятся преобладающими. Это объясняется тем, что они используют молочный сахар, недоступный большинству прочих, микроорганизмов, а также тем, что молочная кислота и выделяемые некоторыми из них вещества -- антибиотики (низин) угнетают развитие всех остальных микробов. Постепенно под влиянием накопившейся молочной кислоты прекращается размножение и молочно-кислых бактерий. В молоке, подвергшемся сквашиванию, создаются условия для развития плесневых грибов.

Активнее всего развиваются оидиум, пенициллиум и различные дрожжи. Потребляя кислоты, опресняя этим продукты, плесневые грибы создают возможность вторичного заселения объекта гнилостными бактериями. В конечном счете происходит полная гнилостная порча молока.

В пастеризованном молоке, кратковременно нагретом до 63--90 °С, последовательность смены микрофлоры резко меняется. Почти все молочно-кислые бактерии погибают, и полностью разрушаются бактерицидные вещества молока. В то же время сохраняются термостойкие и споровые формы микроорганизмов. Поэтому через некоторое время в таком молоке может начаться бурное размножение сохранившейся разнообразной микрофлоры.

Отсутствие бактерицидных веществ, малочисленность или полное отсутствие молочно-кислых бактерий делают молоко «беззащитным». В этих условиях скисание, молока может не произойти, но даже незначительное обсеменение гнилостными или болезнетворными бактериями приводит его к порче, делает опасным для употребления. В этой связи ясно, почему при торговле пастеризованным молоком необходимо особенно строго выполнять санитарно-гигиенические требования и соблюдать температурные режимы хранения.

В последние годы в реализацию поступает много стерилизованного молока. При стерилизации полностью уничтожается микрофлора и молоку придается высокая стойкость при хранении. Для приготовления стерилизованного молока используют малообсемененное, абсолютно свежее, предварительно гомогенизированное сырое молоко. Однократная стерилизация его проводится при 140°С в течение нескольких секунд. Поэтому в. молоке сохраняются все биологические свойства, мало разрушаются даже витамины -- С, В₁, В₆, B₁₂.

При использовании молока низкого качества могут сохраняться споры сенной и картофельной палочек, бациллы цереус и др. Они способны вызывать порчу стерилизованного молока, разлагая в нем белки.

Помимо рассмотренной выше нормальной микрофлоры молока, следует учитывать возможность формирования в нем микрофлоры необычной, т. е. анормальной. К ней относят возбудителей различных инфекций -- брюшного тифа, дизентерии, бруцеллеза и др., а также микробов, вызывающих появление в молоке горького, соленого, мылистого вкуса, синего или красноватого цвета и др.

Микробиология молочных продуктов. Сгущенное молоко представляет собой стойкий продукт. В процессе нагрева и стерилизации упакованного в банки молока в нем отмирает большинство микроорганизмов. Жизнеспособность сохраняют только некоторые споровые.

Микробиологическая порча чаще всего возникает при использовании непригодного, т. е. сильно обсемененного микробами, сырья. Развитие споровых бактерий и реже термофильных грибов приводит к забраживанию и гнилостным процессам в сгущенном молоке.

Менее жесткие требования по обсемененности микрофлорой и кислотности предъявляются к сырому молоку, используемому для выработки сгущенного молока с сахаром. Действие второго консервирующего фактора -- высокого осмотического давления, создаваемого сахаром, препятствует прорастанию к развитию спор. Такое молоко микробиологической порче подвергается редко.

Сухое молоко имеет более обильную микрофлору, чем сгущенное. Это объясняется кратковременностью нагрева и невысокой температурой при сушке. В молочном порошке сохраняются все виды споровых микроорганизмов, термоустойчивые неспоровые виды микрококков, стрептококков, некоторые молочно-кислые бактерии, споры плесневых грибов. Эта нормальная микрофлора может вызывать порчу -- прокисание, плесневение и т. д.-- лишь при значительном увлажнении сухого молока.

Обнаружение в сухом молоке нетермостойких форм -- кишечной палочки и патогенных стрептококков -- может свидетельствовать об использовании низкокачественного сырья, несоблюдении термического режима обработки, нарушении санитарных норм при расфасовке и упаковке.

Микробиология кисло-молочных продуктов. Определяется она в первую очередь составом применяемых заводских заквасок, микрофлорой используемого молока и санитарно-гигиеническим состоянием производственного оборудования -- вместимостей для молока, трубопроводов и др.

Для приготовления, кисло-молочных продуктов в пастеризованное охлажденное молоко вносят закваски чистой культуры того или иного вида или смеси чистых культур нескольких видов молочно-кислых бактерий. Для производства кефира и кумыса используют закваски, в составе которых имеются еще и дрожжи.

Применение чистых культур различных возбудителей молочно-кислого брожения обеспечивает получение готовых продуктов высокого качества с определенными стабильными свойствами. Примесь случайной микрофлоры ухудшает качество этих продуктов.

Микрофлора сыров представлена в основном микроорганизмами, принимавшими участие в сквашивании молока и в процессах созревания. Микрофлора, развившаяся из закваски, сохраняется лишь частично, так как значительная ее часть во время продолжительного второго подогрева сырного зерна (до 40--57 °С) гибнет. В 1 г сырного зерна сохраняется до 100 млн. клеток. В дальнейшем при прессовании число их в несколько раз увеличивается. Образование корки на сыре, просолка препятствуют развитию микрофлоры на поверхности. Дальнейшее развитие микробиологических процессов -- молочно-кислого и пропионово-кислого брожений -- идет при созревании сыров.

Развиваются эти анаэробные процессы внутри и постепенно захватывают периферийные части сыра. В зависимости от температуры, влажности, солености, плотности головок, количества остаточного сахара и других факторов преимущественно идет тот или иной процесс, от чего и зависят специфические потребительские достоинства сыров. К концу созревания количество молочно-кислых бактерий снижается и увеличивается число пропионово-кислых.

Вызываемый ими слабый протеолиз белков, накопление различных кислот, образование глазков за счет умеренного углекислого газа формируют вкус, аромат, консистенцию и рисунок сырного теста.

У мягких, слизистых сыров в отличие от твердых процесс созревания идет от поверхности внутрь. В созревании участвуют различные аэробные, и условно-анаэробные бактерии и плесневые грибы. Общее количество бактерий в 1 г сыра составляет миллиарды клеток.

В сырах могут оказываться и некоторые споровые микроорганизмы, например масляно-кислые. Обильно выделяя углекислый газ и водород, они могут вызывать образование неправильного рисунка, вспучивание, растрескивание головок сыров, придавать им несвойственный вкус. При хранении сыров в условиях повышенной влажности в местах повреждения корки они могут поражаться плесневыми грибами. Порча постепенно развивается вглубь и сопровождается размягчением сыров, образованием пушистого налета на поверхности, появлением неприятного запаха.

Микрофлора жиров. Продукты, содержащие жиры, как правило, содержат. ту или иную микрофлору (бактерии, дрожжи, плесневые грибы). В животных жирах и масле коровьем микробы находят достаточно влаги, некоторое количество белковых веществ и углеводов. Очень разнообразна микрофлора сладкосливочного масла. Она представлена десятками и сотнями тысяч гнилостных молочно-кислых, протеолитических, жирорасщепляющих бактерий. В кисло-молочном масле общее Количество микроорганизмов еще выше, но в нем преобладают молочно-кислые и ароматообразующие кокки и палочки, попадающие из сквашенных сливок. В некоторых случаях общее количество бактерий в 1 г может достигать миллионов клеток. Эта микрофлора совместно с типичными возбудителями порчи жиров способна вызывать в жирах прогоркание (жирорасщепляющие бактерии), придавать им горький вкус (гнилостные бактерии) и вызывать иные пороки. Жиры с малым содержанием влаги (топленые, растительные) отличаются высокой устойчивостью к воздействию микроорганизмов.

Микробиология зерна представлена в основном бактериями и плесневыми грибами. Значительно уступают им в численности дрожжи и актицомицеты. Кроме описанных плесневых грибов -- возбудителей болезней злаковых растений и крупяных культур, способных вызывать отравления человека,-- фузариумов, спорыньи, головни, заслуживают внимания постоянно встречающиеся, многочисленные представители родов пенициллиум, аспергиллус, альтернария, кладоспорум и др.

Попадая из почвы, с пылью и из других источников, споры грибов даже при малой влажности зерна и продуктов его переработки годами сохраняют жизнеспособность. При увлажнении зерна, крупы, муки хотя бы ненамного выше норм, предусмотренных стандартами, плесневые грибы начинают прорастать и активно развиваться, разрушая углеводы, белки, жиры зерновых продуктов. Развитие их приводит к появлению неприятного запаха, вкуса. Зерно становится тусклым, мука и” крупы -- комковатыми. Более активно эти процессы протекают в продуктах .переработки зерна -- крупе, муке, так как они в отличие от зерна не защищены оболочками.

Нижним пределом влажности для плесневых грибов является 13 % в просе и 14--19 % у прочих зерновых культур.

Эпифитная бактериальная микрофлора различных зерновых продуктов обычно более или менее сходна. Представлена она в основном бесспоровой палочкой гербикола. Отличаясь удивительной устойчивостью к высушиванию, она долго сохраняется и на продуктах переработки зерна. В меньшем количестве встречаются молочно-кислые и флюоресцирующие бактерии, микрококки и споровые палочки.

При продолжительном хранении доля споровых микроорганизмов увеличивается. При оптимальных условиях хранения зерна, крупы, муки бактерии существенного влияния на их качество не оказывают. Бактерии гербикола, сенная и картофельная палочки совместно с плесневыми грибами участвуют в процессах самосогревания зерна, а молочно-кислые -- при высокой влажности муки могут вызывать ее прокисание.

Общая обсемененность зерна, крупы, муки составляет от десятков тысяч до миллионов клеток в грамме.

Микробиология печеного хлеба и хлебных продуктов. Значение микроорганизмов в производстве печеного хлеба велико. Кроме описанных ранее прессованных дрожжей, часто применяют жидкие, которые готовят из обычных дрожжей, размножая их в самоосахаренной мучной заварке, предварительно заквашенной чистой культурой молочно-кислой бактерии дельбрюка.

Совместно дрожжи и молочно-кислые бактерии обеспечивают пористость хлеба за счет выделения углекислого газа; вкус и аромат -- за счет образуемых ими кислот, спирта и других веществ.

В производстве ржаного хлеба существенную роль играют закваски, в состав которых входят чистые культуры некоторых молочно-кислых бактерий (плантарум, бревис, лейконосток) и дрожжи. Молочно-кислые бактерии занимают преобладающее положение и играют основную роль. Они препятствуют развитию всех других бактерий и способствуют жизнедеятельности дрожжей, обеспечивая получение хлеба более высокого качества, чем при самопроизвольном брожении или брожении, вызываемом только дрожжами. Они продуцируют молочную и другие кислоты, а также ароматические продукты, что определяет особые вкус и запах ржаного хлеба.

Кроме этих групп микроорганизмов, в тесто попадают и другие -- с мукой, с оборудования, из воздуха. Количество и состав их носят случайный характер. При выпечке, когда температура внутри хлеба поднимается до 95--98 °С, погибает большинство бесспоровых микроорганизмов, но споры бактерий и грибные споры остаются. В дальнейшем они могут оказаться в хлебе при транспортировании и продаже, если не соблюдаются санитарно-гигиенические требования.

Готовый печеный хлеб при повышенных влажности и температуре хранения или в случае изготовления его из муки, зараженной некоторыми микроорганизмами, может подвергаться различным видам микробиологической порчи. Так, наиболее распространенными болезнями хлеба являются картофельная и меловая болезни, красный хлеб и плесневение.

3. Пороки масла

Щтафф. Порок характеризуется изменением цвета и вкуса в поверхностном слое монолита масла и является следствием накопления в этом слое продуктов разложения жира и белков. Поверхностный слой становится более прозрачным (по сравнению с внутренними слоями) и имеет более желтый оттенок.

Порок вызывается жизнедеятельностью аэробной поверхностной микрофлоры (флюоресцирующие бактерии, гнилостные бактерии, дрожжи, плесени -- Oidium lactis и др.). Выделяемые микроорганизмами ферменты разлагают в поверхностном слое жир и белок (до пептонов), а под действием кислорода воздуха происходит окисление жира. Накопление продуктов разложения и окисления молочного жира и растворимых азотистых соединений приводит к изменению цвета и вкуса масла.

Предупредить появление этого порока можно созданием неблагоприятных условий для развития поверхностной микрофлоры (герметическая упаковка масла, низкая температура его хранения).

Прогоркание масла. Этот порок вызывают микроорганизмы, выделяющие фермент липазу. Во всех видах масла возбудителями порока являются плесени Oidium lactis, Cladosporium butyri и др., а в несоленом сладкосливочном масле также и бактерии Pseudomonas fluorescens, Pseudorrionas pyocyanea, Bact. prodigiosum.

Начиная с поверхности масла, прогоркание постепенно проникает в монолит -- продукт приобретает ярко-желтую окраску. Продукты гидролиза жира окисляются с образованием перекионых соединений. При дальнейшем окисления образуются альдегиды и кетоны.

Прогоркание является как бы углублением процесса осаливания, оно усиливается при одновременном воздействии воздуха, света и катализаторов (металлов).

Масляная кислота, альдегиды совместно с другими продуктами разложения жира придают маслу характерный вкус и запах прогорклого жира. Особенно резкий, едкий запах и сладковато-приторный вкус сообщает прогорклому маслу масляная кислота.

Важной мерой предупреждения прогоркания масла является пастеризация сливок при высокой температуре (85°С), обеспечивающая уничтожение липолитических микроорганизмов. Также необходимо применять меры, не допускающие обсеменения сливок после пастеризации, и все меры предупреждения осаливания жира, включая использование специальных культур дрожжей.

Горький вкус. Порок возникает в сладкосливочном масле в результате воздействия на белки плазмы масла ферментов протеолитических и пептонизирующих бактерий: гнилостных, флюоресцирующих и микрококков. Все эти бактерии способны развиваться при низких температурах (5--6°С). В процессе хранения сладкосливочного масла при этой температуре и возникает данный порок, поскольку молочнокислые бактерии при такой температуре не могут развиваться и не препятствуют развитию протеолитических бактерий.

Горький вкус обусловлен накоплением первичных продуктов белкового распада -- пептонов. Если разложение белков происходит более глубоко, то появляется сырный вкус и гнилостный запах. Меры предупреждения появления этого порока -- высокая санитарная культура производства и холодильное хранение масла.

Кислый вкус. Порок может появиться в сладкосливочном масле при повышенной температуре его хранения (выше 10°С), способствующей развитию молочнокислых бактерий. Этот порок не следует отождествлять с излишне кислым вкусом кислосливочного масла, являющимся следствием переквашивания сливок.

Для предупреждения порока необходимо соблюдать технологическую инструкцию при выработке и хранении масла.

Нечистый, навозный и другие запахи. Вызывают эти пороки бактерии группы кишечных палочек, развивающиеся в сливках, когда их физическое созревание ведется при температуре выше 8°С (более высокой, чем это предусмотрено технологической инструкцией).

Загрязнению сливок способствует низкий санитарный уровень производства. Устранение условий обсеменения кишечными палочками и их развития в масле предупреждает возможность появления данных пороков.

Плесневение. Плесневение является распространенным пороком, возникающим при продолжительном хранении масла. Пороку подвержено как кислосливочное, так и сладкосливочное масло. На масле обнаруживают чаще всего плесени Oidium lactis, Penicillium glaucum, реже плесень родов Aspergillus, Mucor, Cladosporium.

Плесень «е только портит внешний вид, но, проникая в глубь масла, вызывает в поверхностном слое значительные химические изменения: разложение жира ферментом липазой и белковых веществ протеазами. Масло приобретает неприятный привкус и плесневелый запах.

Предупреждение плесневения масла достигается как недопущением его обсеменения спорами плесеней (соблюдение санитарно-гигиенических условий при выработке масла, правильная пастеризация сливок -- температура не ниже 85°С, чистая вода), так и созданием неблагоприятных условий для их развития в масле (правильные структура, набивка и упаковка, хранение при температуре --18-20°С и низкой относительной влажности -- не выше 80%). Наряду с этими мерами целесообразно применять культуры дрожжей.

Микорбиология плодов и овощей. Микробиология плодов и овощей. Плоды и овощи обильно обсеменены микробами, попадающими на них из почвы, воды, воздуха, некоторые заносятся еще с семенами при посеве и т. д. Многие из них для растений опасны.

Плоды и овощи являются живыми организмами и обладают способностью противостоять воздействию микроорганизмов. Иммунитет плодов и овощей определяется некоторыми их свойствами: высокой кислотностью сока мякоти, наличием глюкозидов, эфирных масел, дубильных веществ, фитонцидов и др. Важную роль в защите плодов и овощей играет кожица благодаря особенностям своего строения; в ней сосредоточены все перечисленные выше вещества. В последнее время установлено, что иммунитет плодов и овощей определяется также веществами фенольного характера, образующимися в местах хранения и внедрения возбудителей болезней. Эти вещества, образовавшись в ответ на внедрение одного возбудителя, подавляют и многих других. Поэтому немногие микроорганизмы способны находить здесь условия для развития. Эту немногочисленную группу принято называть эпифитной микрофлорой. К ней относятся обычно обнаруживаемые на плодах, ягодах и овощах дрожжи, уксусно-кислые, молочно-кислые и некоторые другие виды бактерий.

В случае же нарушения целостности покрова плодов и овощей для микробов создается доступ к глубинным слоям их тканей. Обычно порча начинается с развития плесневых грибов, так как кислая среда тканевого сока для них благоприятна. Затем в порче могут принять участие и бактерии.

Порчу механически поврежденных плодов может вызывать и обычно безвредная, эпифитная микрофлора. Особенно быстро она происходит при повышенной температуре. У неповрежденных плодов и овощей микробиологическая порча может возникнуть и в результате их полного созревания или перезревания. При перезревании защитные свойства плодов и овощей утрачиваются -- оказываются израсходованными на дыхание сахара и органические кислоты, исчезают эфирные масла, дубильные вещества, не происходит пополнения постоянно расходуемых фитонцидов. В таких условиях плоды и овощи поражаются плесневыми грибами и бактериями. Это особенно заметно в весенний период хранения прошлогоднего урожая.

Чтобы продлить сроки хранения плодов и овощей, необходимо создавать режим хранения, замедляющий процессы созревания и старения. Это достигается понижением температуры от --1,5 до -- 5 °С. При низкой температуре значительно затормаживается жизнедеятельность и микробов. Физиологические процессы также идут замедленно, и действие естественных противомикробных сил проявляется продолжительное время.

Кроме плесневых грибов, частыми возбудителями порчи являются и некоторые бактерии. Так, почвенные бактерии группы псевдомонас способны вызывать мокрую гниль картофеля. Клубни при этом заболевании превращаются в мокрую, серую, кашицеобразную, дурнопахнущую массу. Болезнь при хранении передается здоровым клубням. Мерами, ограничивающими вред, наносимый этим заболеванием, являются выборка больных клубней и хранение при пониженных температуре (около 1 °С) и влажности, воздуха.

Мокрая гниль моркови, лука, свеклы, помидоров вызывается рядом бактерий. Овощи размягчаются, приобретают неприятный запах.

Микробиология квашеных (соленых, моченых) овощей и плодов. Микрофлора этих товаров в основном представлена различными молочно-кислыми бактериями. В активной фазе брожения количество их в 1 г продукта может достигать 500 мл. В готовых продуктах выживают лишь анаэробные и факультативно-анаэробные, кислотоустойчивые, малочувствительные формы бактерий -- плантарум, бревис и некоторые другие. Последние относятся к гетероферментативным. Образуя значительные количества уксусной и молочной кислот, этилового спирта, углекислого газа, эфиров, диацетила, они придают квашеным овощам приятный вкус.

В глубинных слоях квашеных овощей (в дошниках, бочках) при повышенной температуре хранения могут развиваться масляно-кислые бактерии, вызывающие размягчение консистенции, придающие тяжелый запах и неприятный вкус. Поверхностные слои могут заселяться дрожжами, плесневыми грибами. В результате рассол опресняется, консистенция размягчается. При обильном развитии в поверхностном слое плесневых грибов создаются благоприятные условия для гнилостных бактерий, вызывающих глубокую порчу.

1. Для ознакомления с внешним видом, способами размножения и строением клетки дрожжей необходимо приготовить препарат «раздавленная капля». Для этого на середину предметного стекла наносят каплю из водной суспензии, осторожно накрывают ее и «раздавливают» покровным стеклом. Капля должна тонким слоем заполнить пространство между покровным и предметным стеклами, но не выступать за края покровного стекла. Излишек выступившей жидкости удаляют фильтровальной бумагой. Если жидкости мало, ее добавляют, подпуская стеклянной палочкой под покровное стекло. Рассматривают с объективом 40^х.

Иногда готовят препарат типа «висячая капля» (рис. 16). Им исследуют микробы в живом виде -- изучают их рост, развитие. Для этого на покровное стекло наносят каплю жидкости с исследуемыми микроорганизмами. Покровное стекло, края которого предварительно смазывают вазелином, перевертывают и накладывают на предметное стекло, имеющее в середине лунку, не касаясь ее краев или дна.

Дрожжи представляют собой одноклеточные неподвижные организмы размером в диаметре 3-- 5 мкм, длиной 10 -- 15 мкм. Форма клеток Дрожжей круглая, эллипсоидная, овально-яйцевидная, цилиндрическая, лимонообразная. В дрожжевой клетке можно различить оболочку, цитоплазму, ядро, вакуоли, включения запасных питательных веществ в виде капель жира, зерен гликогена, гранул волютина. У некоторых клеток можно наблюдать вакуоли, т. е. полости, заполненные клеточным соком.

Размножение дрожжей происходит несколькими способами: почкованием, делением клетки и с помощью спор.

Процесс почкования заключается в том, что на клетке появляется бугорок (иногда несколько), который постепенно увеличивается в размерах. Этот бугорок называется почкой. По мере роста между ней и материнской клеткой образуется перетяжка. Канал, соединяющий формирующуюся дочернюю клетку со старой, материнской, постепенно суживается, и в конце концов, молодая клетка отделяется. Этот процесс при благоприятных условиях длится около двух часов.

После завершения процесса почкования молодая клетка часто не отделяется от материнской. Почкующиеся клетки обычно образуют не одну, а несколько почек. При этом образуются скопления из многих соединенных между собой клеток, называемые сростками почкования.

Размножение путем деления клеток наблюдается у дрожжей, имеющих цилиндрическую форму.

Размножение спорами характерно для многих видов дрожжей. Споры образуются внутри клетки и находятся в ней, как в сумке, что позволяет относить их к сумчатым грибам (аскомицетам). Число образующихся спор в клетке разных видов дрожжей различно-- от 2 до 12.

Необходимо рассмотреть и зарисовать форму клеток, их строение, выявив оболочку, цитоплазму, вакуоли и различные включения; найти и зарисовать почкующиеся клетки и сростки почкования, а у спорообразующих дрожжей -- клетки со спорами. Работу целесообразно провести на примере трех видов дрожжей -- хлебных, круглых, спорообразующих.

2. Морфологические особенности бактерий в связи с их малыми размерами, способностью некоторых из них двигаться удобнее изучать в окрашенных препаратах. Исследование микробов в окрашенном виде дает возможность при правильном приготовлении препаратов получать четкие, контрастные изображения объектов наблюдения.

Для окраски микробов применяют анилиновые краски, преимущественно основные, реже -- кислые. Они имеют вид порошков или кристалликов, из которых готовят спиртовые, спиртово-водные и водные растворы красок.

Спиртовые, или насыщенные, растворы красок го товят путем растворения в спирте 10--15% сухой краски (10--15 г краски на 100 мл 96 %-но-го раствора спирта). Раствор оставляют на несколько дней и за это время несколько раз встряхивают. Жидкую часть краски сливают в склянку и по мере необходимости используют для приготовления спиртово-водных растворов. Последние готовят разведением спиртовых растворов дистиллированной водой. Чтобы усилить красящую способность, к растворам красок добавляют щелочи, фенол, танин и др. Наиболее употребительными растворами красок являются следующие.

Карболовый фуксин. 1 г основного фуксина растирают в ступке с 5 г карболовой кислоты, добавляя порциями 10 мл этилового спирта и 100 мл дистиллированной воды. Раствор в течение 2 сут. отстаивают и фильтруют через фильтровальную бумагу.

Разведенный карболовый фуксин. Готовят карболовый фуксин разведением его дистиллированной водой в соотношении 1: 10.

Карболовый генцианвиолет. Готовят аналогично карболовому фуксину.

Водные растворы метиленовой сини, кристаллвиолета, метил-виолета готовят растворением 1 г краски в 300 мл дистиллированной воды.

После приготовления краски фильтруют через фильтровальную бумагу и хранят в темном месте. Для работы краски разливают во флаконы с пипетками или в капельницы с притертыми пробками.

Приготовление окрашенного препарата. Процесс приготовления состоит из приготовления мазка, высушивания, фиксации и окраски (рис. 17).

Готовят мазок следующим образом. На середину чистого предметного стекла, предварительно обезжиренного прокаливанием или любым другим способом, охлажденного до комнатной температуры, помещают каплю воды, бактериологической петлей вносят в нее небольшое количество микроорганизмов и тщательно перемешивают, распределяя культуру тонким слоем на предметном стекле (бактериологическая петля представляет собой нихромовую проволоку, вмонтированную в ручку). Мазок подсушивают в воздухе. Для этого предметное стекло берут за уголки большим и указательным пальцами и медленно проводят его над пламенем горелки или спиртовки 3--4 раза, держа стороной с нанесенным материалом вверх. Длительная фиксация может изменить структуру клеток и их форму; недостаточная фиксация приведет при последующей обработке мазка к его смыванию с поверхности стекла. Фиксация должна обеспечить лучшее закрепление микробных клеток на стекле, убить микроорганизмы (мертвые клетки лучше окрашиваются, чем живые).

Если исследуемые микроорганизмы находятся в жидкой среде, то на предметное стекло наносят каплю микробной суспензии (взвеси) без добавления воды или другой жидкости. Суспензию берут стеклянной палочкой или бактериологической петлей.

Окраску мазка осуществляют следующим образом. На охлажденный фиксированный мазок наносят 2--3 капли красителя. Через 40--60 с смывают его слабой струей воды из промывалки, пока вода не станет прозрачной. Промытый мазок высушивают либо на воздухе, либо промокают его фильтровальной бумагой.

На сухой препарат наносят каплю иммерсионного масла и микроскопируют с объективом 90х. При сложных способах окраски применяют два красящих вещества и более.

Окраска бактерий по методу Грама имеет большое значение для распознавания бактерий и отнесения к одной из групп: грамположительным (окрашивающиеся по Граму) или грамотрицательным (не окрашивающиеся по Граму).

Сущность метода заключается в том, что образующиеся при окрашивании клеток сложные соединения красителя с йодом и белками цитоплазмы у грамположительных бактерий удерживаются при последующей обработке препарата спиртом и клетки сохраняются окрашенными, а у грамотрицательных -- обесцвечиваются. Здесь, по-видимому, играет роль и неодинаковая проницаемость клеточной оболочки и цитоплазматической мембраны для комплекса «краситель -- йод» в связи с различием химического состава и структуры этих оболочек у разных бактерий. Возможно, что различное отношение к окраске по Граму связано с наличием в цитоплазме грамположительных бактерий значительного количества магниевой соли рибонуклеиновой кислоты, которая образует с генцианвиолетом и йодом нерастворимый в спирте комплекс.

Техника окраски по Граму. Заключается она в следующем. На фиксированный мазок наносят 2--3 капли раствора генциан-виолета и через 2--3 мин окрашивания краску смывают водой. На препарат наносят 2--3 капли раствора Люголя и спустя 2-- 3 мин смывают водой. Препарат на 30--40 с погружают в стаканчик с 96 %-ным раствором спирта и быстро промывают водой. Затем препарат в течение 1--2 мин докрашивают разведенным фуксином, промывают водой и просушивают фильтровальной бумагой. Грамположительные бактерии будут фиолетовыми, грамотрицательные -- красными, так как обесцвеченные спиртом, они воспринимают дополнительную окраску фуксином.

При окрашивании мазка по Граму следует обратить внимание на процесс обесцвечивания мазка спиртом. При недостаточной обработке все клетки сохраняют окраску, при избыточной -- обесцвечиваются. Для контроля окраски на одном предметном стекле следует сделать три мазка бактерий: один -- заведомо грамположительных бактерий, другой -- заведомо грамотрицательных, третий -- исследуемых микроорганизмов. Микроскопируют препарат с объективом 90^х.

В процессе занятий учащимся необходимо промикроскопировать несколько заранее приготовленных окрашенных препаратов, например стафилококков, сарцин, палочковидных бесспоровых и споровых бактерий и др.; обратить внимание на форму клеток, характер их взаимного расположения, наличие и местоположение спор; выполнить зарисовки; освоить технику микроскопирования.

3 Тело плесневых грибов имеет большие линейные размеры, а гифы -- относительно большую толщину. Поэтому их микроскопирование не требует предварительной окраски препарата. Обычно изучение ведется в препарате «раздавленная капля».

На его приготовление из заранее выращенных в чашках Петри на сусле-агаре чистых культур плесневых грибов -- мукора, пенициллиума, аспергиллюса, альтернарии, оидиума, фитофторы или иных -- отбирают часть мицелия. Материал берут двумя стерильными препаровальными иглами (стерилизуют в пламени спиртовки в процессе работы). Небольшое количество мицелия помещают в каплю смеси спирта с глицерином (5: 1). Смесь используют для заполнения пространства между гифами в препарате, с тем чтобы избежать рассеивания света и получить четкое изображение. Спирт обладает смачивающей способностью по отношению к гифам грибов, всегда имеющим на поверхности тонкую жировую пленку. Взятый материал необходимо иглами осторожно рассредоточить тонким слоем и наложить покровное стекло.

Мицелий следует брать в зоне, пограничной с зоной плодоношения (граница между окрашенной и бесцветной частями колоний гриба); микроскопирование вести с объективом 8^х. Подобрав место, удобное для просмотра, переместить его в центр поля зрения и заменить объектив на 40^х. Полученное в 400--600 раз увеличение обеспечивает достаточно хорошую видимость.