Учебник по микробиологии. Учебник для товаровед, и технол фак торг вузов. 5е изд., перераб. М. Экономика, 1985. 256 с
Скачать 2.41 Mb.
|
Глава 7 МИКРОБИОЛОГИЯ И САНИТАРИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Пищевые продукты, особенно содержащие много воды (скоропортящиеся), являются хорошей средой для развития микроорганизмов. Для предотвращения микробной порчи продуктов при транспортировании, хранении и реализации необходимо знать микрофлору продуктов и ее происхождение, свойства отдельных представителей, их биохимическую деятельность, условия развития. МИКРОБИОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ Микрофлора молока. В сыром молоке даже при соблюдении санитарно-гигиенических условий его получения обычно обнаруживается некоторое количество бактерий. При несоблюдении условий доения молоко может быть обильно обсеменено микроорганизмами из-за инфицирования микробами, находящимися на поверхности вымени, попадающими из протоков молочной железы, с рук доилыциков, с доильной аппаратуры и посуды, из воздуха и т. д. По данным ВНИМИ, в сборном молоке, отобранном непосредственно на фермах, общее количество бактерий колеблется от 4,6· 104 до 1,2· 106 в 1 см3. 'Микрофлора свежего молока разнообразна. В нем обнаруживают бактерии молочнокислые, маслянокислые, группы кишечной палочки, гнилостные и энтерококки, а также дрожжи. Среди них имеются микроорганизмы, способные вызывать различные пороки молока, например прогоркание, посторонние привкусы и запахи, изменение цвета (посинение, покраснение), тягучесть. Могут встречаться и возбудители различных инфекционных заболеваний (дизентерии, брюшного тифа, бруцеллеза, туберкулеза и др.) и пищевых отравлений (золотистый стафилококк, сальмонеллы) j В дальнейшем при хранении молока количество содержащихся в нем микроорганизмов и соотношение между отдельными их видами изменяются. Характер этих изменений зависит от температуры и продолжительности хранения, а также от первоначального состава микрофлоры молока. В свежем молоке содержатся бактерицидные вещества – лактенины, которые в первые часы после дойки задержи- 175 вают развитие в молоке бактерий, а многие из них даже гибнут. Период времени, в течение которого сохраняются бактерицидные свойства молока, называют бактерицидной фазой. Бактерицидность молока со временем снижается и тем быстрее, чем больше в молоке бактерий и выше его температура. .- !^Щ\ Свежевыдоенное молоко имеет температуру около 35 "С. При 30 °С бактерицидная фаза молока с небольшой исходной об-семененностью продолжается до 3 ч, при 20 °С – до 6, при 10 °С– до 20, при 5 °С– до 36, при 0 °С – 48 ч. При одной и той же температуре выдержки бактерицидная фаза будет значительно короче, если молоко обильно обсеменено микробами." Так, в молоке с исходной бактериальной обсемененностью 104 в 1 см3 бактерицидная фаза при 3–5 °С длится 24 ч и более, а при содержании в 1 см3 106 бактерий – только 3–6 ч (Н. С. Королева, В. Ф. Семенихина). Чтобы удлинить бактерицидную фазу молока, необходимо возможно скорее охладить его по крайней мере до 10 °С. По окончании бактерицидной фазы начинается размножение бактерий и оно происходит тем быстрее, чем выше температура хранения молока. Если молоко сохранять при температуре выше 10–8 °С, то уже в первые часы после бактерицидной фазы в нем начинают развиваться различные бактерии. Этот период называется фазой смешанной микрофлоры. К концу этой фазы развиваются в основном молочнокислые бактерии, в связи с чем начинает повышаться кислотность молока. По мере накопления молочной кислоты развитие других бактерий, особенно гнилостных, подавляется. Некоторые из них даже отмирают и наступает преимущество молочнокислых бактерий – фаза молочнокислых бактерий; молоко при. этом сквашивается/ При дальнейшем хранении молока с увеличением концентрации молочной кислоты подавляется развитие и самих молочнокислых бактерий, число их начинает снижаться. В первую очередь отмирают молочнокислые стрептококки. Молочнокислые палочки менее чувствительны к кислотности среды и отмирают медленнее. В дальнейшем может происходить рост дрожжей и плесеней. Эти микроорганизмы используют молочную кислоту и образуют щелочные продукты распада белка; кислотность молока снижается, снова в нем могут развиваться гнилостные бак-. терии. В молоке, сохраняемом при температуре ниже 10–8 °С, молочнокислые бактерии почти не размножаются, что способствует развитию (хотя и медленному) холодоустойчивых бактерий, чаще рода Pseudomonas, способных вызывать разложение белков и жира; при этом молоко приобретает горький вкус. Для сохранения молока в свежем виде его охлаждают на молочной ферме или сборном пункте до температуры 6–3 °С и в охлажденном состоянии доставляют на перерабатывающие 176 молокозаводы. Молоко очищают от механических загрязнений, пастеризуют или стерилизуют, охлаждают, разливают во фляги, бутылки или другую тару и направляют в реализацию. Основным показателем оценки качества сырого молока является его общая бактериальная обсемененность. В нашей стране она определяется косвенным методом – по редуктазной пробе, т. е. по времени восстановления индикатора (метиленовой сини или резазурина), внесенного в пробу молока1. Целью пастеризации молока является уничтожение в нем болезнетворных бактерий и возможно более полное снижение общей обсемененности сапрофитными бактериями. Эффективность пастеризации молока зависит от количественного и качественного состава его микрофлоры, главным образом от количества термостойких бактерий. Питьевое молоко пастеризуют при 76 °С с выдержкой 15–20 с. Режим пастеризации молока, используемого для изготовления кисломолочных продуктов, более жесткий. При пастеризации сохраняется некоторое количество вегетативных клеток термофильных и термостойких бактерий, а также бактериальные споры. В остаточной микрофлоре молока обнаруживаются главным образом молочнокислые стрептококки фекального происхождения (энтерококки), в небольших количествах споровые палочки и микрококки. Микрофлора пастеризованного молока, вышедшего из пастеризатора и выпускаемого заводом, может значительно различаться. По пути движения от пастеризатора до розлива в тару молоко инфицируется микроорганизмами. Источниками обсеменения пастеризованного молока микробами являются молоко-проводы, сборники, разливочные машины. Степень этого вторичного загрязнения пастеризованного молока зависит от санитарно-гигиенических условий производства. В соответствии с ГОСТом предельное содержание бактерий в 1 см3 пастеризованного молока в бутылках и пакетах группы А – 50 000, группы Б – 100 000, во флягах и цистернах – 200 000. В 1 см3 пастеризованных сливок группы А предельное содержание бактерий 100 000, группы Б – 200 000. Предельный титр кишечной палочки в молоке и сливках группы А – 3 см3, группы Б и фляжного – 0,3 см3. Патогенные бактерии не допускаются. Если оставить пастеризованное молоко при температуре, благоприятствующей размножению бактерий, то число их (преимущественно молочнокислых) быстро возрастает и молоко скиснет. Хранить пастеризованное молоко следует при температуре ниже 10 °С не более 36–48 ч с момента пастеризации. Фляжное молоко перед употреблением в пищу следует кипятить. 1 Метод основан на том, что бактерии выделяют в среду анаэробную де-гидрогеназу (по старой терминологии – редуктазу) – фермент, обладающий восстановительными свойствами. Чем больше бактерий, больше фермента, тем скорее восстанавливается индикатор; при этом меняется его окраска. 177 Стерилизованное молоко может храниться длительное время, не подвергаясь микробной порче, так как в процессе стерилизации его микрофлора уничтожается. Большое значение имеют бактериальная чистота предназначенного для стерилизации молока, и особенно содержание спор; некоторые из них могут при стерилизации сохраниться и вызвать порчу молока при хранении. Кроме пастеризованного и стерилизованного вырабатывают молоко сгущенное стерилизованное и сгущенное с сахаром. Молоко сгущенное стерилизованное выпускают в виде баночных консервов. Микрофлора в этом молоке должна отсутствовать, но иногда наблюдается его порча. Она проявляется чаще в виде бомбажа (вспучивания) банок, вызываемого термостойкими, спорообразующими, анаэробными бактериями Clostridium putrificum, сбраживающими лактозу с образованием углекислого газа и водорода и маслянокислыми бактериями. Свертывание молока вызывается и термоустойчивыми аэробными споровыми бактериями (Bacillus coagulans, В. се-reus), продуцирующими фермент типа сычужного. Молоко сгущенное с сахаром выпускают тоже в герметично закрытых банках, но стерилизации не подвергают. Стойкость этого продукта достигается повышенным содержанием сухих веществ, особенно большого количества сахарозы. Его микрофлора состоит из микроорганизмов используемого сырья (пастеризованного молока, сахара) и попавших извне (из воздуха, с аппаратуры, с тары и др.) в процессе изготовления продукта. Среди них преобладают микрококки, в меньших количествах обнаруживаются палочковидные бактерии (чаще споро-образующие), а также дрожжи. Согласно ГОСТу в 1 г цельного сгущенного молока с сахаром может содержаться не более 50 000 бактерий, титр кишечной палочки не менее 0,3 см3. Наиболее частым пороком такого молока при длительном хранении является образование «пуговиц» – уплотнений разного цвета (от желтого до коричневого). Возбудителем чаще является шоколадно-коричневая плесень Catenularia. Этот гриб обладает значительной протеолитической способностью и может развиваться 'при минимальном наличии воздуха и высокой концентрации сахара при температуре выше 5 °С (В. М. Богданов). Иногда обнаруживается бомбаж банок, вызываемый осмо-фильными дрожжами, которые сбраживают сахарозу. Содержание сахара при этом снижается, кислотность повышается. Дефекты вкуса и запаха, связанные с изменением белков и ж^ра, вызывают окрашенные и неокрашенные микрококки. Микрофлора молочных продуктов. К основным молочным продуктам относят кисломолочные продукты, сливочное масло, маргарин, сыры. Кисломолочные продукты играют большую роль в питании человека, так как, кроме пищевой ценности, они имеют диетиче- 178 ское, а некоторые – лечебное значение. Кисломолочные продукты усваиваются лучше, чем цельное молоко, и значительно быстрее. По сравнению с молоком кисломолочные продукты обладают повышенной стойкостью при хранении. Они являются, кроме того, неблагоприятной средой для развития многих патогенных бактерий. Это обусловлено их повышенной кислотностью и содержанием антибиотических веществ, вырабатываемых некоторыми молочнокислыми бактериями. Установлено экспериментально (С. Е. Тринько), что виды молочнокислых стрептококков (Streptococcus lactis, S. cremoris), применяемые в заквасках, оказывают антагонистическое действие на возбудителя стафилококковой интоксикации. Качество и специфические свойства кисломолочных продуктов во многом зависят от направленности и интенсивности протекающих при их выработке микробиологических процессов. Решающее значение имеет нормальное течение молочнокислого брожения. Приготовление простокваши в домашних условиях (без специального заквашивания) основано на естественном (самопроизвольно возникающем) сквашивании молока в результате деятельности находящихся в нем бактерий. Нередко такая простокваша имеет различные дефекты (горечь, неприятный запах и др.). В условиях промышленной переработки молока при изготовлении различных кисломолочных продуктов его предварительно пастеризуют, а затем заквашивают специально подобранными заквасками из чистых или смешанных культур молочнокислых бактерий. Применение заквасок микроорганизмов с известной биохимической активностью позволяет получить продукт с определенными химическими и органолептическими свойствами, избежать развития случайных микроорганизмов, нарушающих нормальное течение молочнокислого брожения (что бывает при самопроизвольном сквашивании молока), и обеспечивает высокое качество готовой продукции. Режим технологического процесса должен быть тесно увязан со свойствами заквасочной микрофлоры. Большое значение имеет активность используемой закваски и качество перерабатываемого молока. Иногда происходит замедленное сквашивание молока вследствие пониженного содержания в нем сухих веществ, витаминов, наличия антибиотиков, используемых при лечении' коров. Потеря активности закваски может быть обусловлена наличием в молоке бактериофага. Имеет значение и состав остаточной микрофлоры пастеризованного молока. Между ее компонентами и заквасочными микроорганизмами могут возникать различные взаимоотношения, стимулирующие или тормозящие развитие полезной микрофлоры. При ослаблении молочнокислого процесса создаются условия для развития неза- 179 квасочной микрофлоры, что приводит к появлению различных дефектов готового продукта. В состав закваски для изготовления простокваши обыкновенной, сметаны и -творога входят мезо-фильные гомоферментативные молочнокислые стрептококки (S. lactis, S. cremoris) и ароматообразующие стрептококки (S.Jactis subsp. diacetylactis). При изготовлении Творога, кроме закваски, применяют сычужный фермент, который активизирует процесс. Иногда творог вырабатывают из непастеризованного молока. Такой творог предназначен лишь для изготовления изделий, подвергающихся перед употреблением термической обработке в связи с возможным размножением в нем возбудителей пищевой интоксикации – стафилококков, находящихся обычно в сыром молоке. При производстве Любительской сметаны используют смесь двух заквасок мезофильного стрептококка (S. lactis) и термофильного (S. thermophilus) в равных количествах. Характеристика указанных молочнокислых бактерий приведена ранее (см. гл. 4, с. 122–123). При хранении этих продуктов в них могут развиваться дрожжи, уксуснокислые бактерии и плесени, попадающие в продукт извне (с производственного оборудования, рук и одежды рабочих, из воздуха). При этом появляются дефекты вкуса и запаха продуктов, а также другие виды порчи. При развитии дрожжей, сбраживающих молочный сахар, может происходить вспучивание продукта (за счет газообразования) и проявляться спиртовый привкус. Одним из распространенных дефектов сметаны, и особенно свежего творога, является излишняя кислотность, обусловленная развитием термофильных молочнокислых палочек. Творог нередко ослизняется в результате развития слизеобразующих рас молочнокислых стрептококков. При интенсивном развитии уксуснокислых бактерий появляется тягучесть сгустка. Среди плесеней основным возбудителем порчи является молочная плесень (Oidium lactis), растущая на поверхности продукта в виде толстой, бархатистой пленки кремового цвета. При этом ощущается прогорклость продукта, посторонний неприятный запах, так как этот гриб обладает высокой протеоли-тической и липолитической способностью. Для изготовления болгарской простокваши (йогурта) используется симбиотическая закваска, содержащая термофильный молочнокислый стрептококк (S. thermophilus) и болгарскую палочку (Lactobacillus bulgaricus) в определенном соотношении. Болгарская палочка обогащает аромат простокваши, а термофильный стрептококк смягчает ее вкус. Близкой к болгарской простокваше по способу приготовления является южная простокваша. 180 Ацидофильная просто к-ваша – продукт, также близкий к болгарской простокваше, но в состав закваски, кроме термофильного молочнокислого стрептококка, входит ацидофильная палочка (L. acidophilus). Для получения необходимой консистенции продукта используют слизеобразующие и не образующие слизи расы ацидофильной палочки. Ацидофильное молоко и ацидофильную пасту готовят на закваске ацидофильной палочки в определенном соотношении слизистых и неслизистых рас. Для ацидофилина применяют смесь трех заквасок: закваски ацидофильной палочки, закваски для творога и кефирной закваски в соотношении 1:1:1. Ацидофильные продукты имеют лечебное значение. Ацидофильная палочка способна вырабатывать антибиотические вещества, Подавляющие развитие многих гнилостных бактерий и возбудителей кишечных инфекций. При выработке кефира используют не чистые культуры микроорганизмов, а естественную симбиотическую грибковую закваску –пастеризованное молоко, сквашенное так называемым кефирным грибком. Микрофлора его разнообразна и полностью не установлена. Кефирный грибок имеет неправильную форму, складчатую или бугристую поверхность, упругую консистенцию. Размер его от 1–2 мм до 3–6 см и более. При ми-кроскопировании в грибке наблюдается тесное переплетение палочковидных бактерий, которые образуют как бы остов (строму), удерживающий в себе остальные микроорганизмы. Эта бактерия является, по-видимому, гетероферментативной молочнокислой палочкой, принимающей участие в процессе сквашивания кефира (Е. П. Феофилова). Основная роль в процессе сквашивания и созревания кефира принадлежит мезофильным гомо- и гетероферментативным молочнокислым стрептококкам и дрожжам. Некоторое значение имеют термофильные молочнокислые палочки и уксуснокислые бактерии. Последние, как и дрожжи, повышают активность молочнокислых бактерий. Кефир является, таким образом, продуктом комбинированного брожения: молочнокислого и спиртового. Содержание спирта может быть до 0,2–0,6 % (в зависимости от длительности созревания). Образующийся углекислый газ придает продукту освежающий вкус. Выпускаемый промышленностью кефир массового потребления содержит алкоголя очень мало – сотые доли процента. В кефире иногда появляется запах сероводорода. Причина этого дефекта окончательно не выяснена. Возбудителем его, по-видимому, являются гнилостные бактерии. Нередко в сгустке кефира образуются «глазки». Их образование связано с излишним развитием дрожжей и ароматообразующих бактерий – компонентов кефирного грибка (Н. С. Королева). Кумыс готовят из кобыльего молока. Приготовление ку- 181 мыса, как и кефира, основано на молочнокислом и спиртовом брожениях. Кобылье молоко отличается от коровьего более высоким содержанием лактозы, растворенных азотистых соединений и витаминов, особенно витамина С, но в нем меньше жира. При сквашивании кобыльего молока казеин выпадает в виде очень мелких хлопьев. В состав закваски входят термофильные молочнокислые бактерии (болгарская и ацидофильная палочки) и дрожжи, сбраживающие лактозу и обладающие антиобитиче-ской активностью. Спиртовое брожение протекает активно; количество спирта достигает 2–2,5 %. В настоящее время готовят кумыс и из коровьего молока. В зависимости от продолжительности сквашивания и степени созревания получают кумыс разной степени кислотности и с различным содержанием спирта. В состав закваски для ряженки входят термофильный молочнокислый стрептококк (S. thermophilus) и в небольшом количестве болгарская палочка. Ряженка вырабатывается из смеси молока и сливок. Смесь перед заквашиванием нагревается до 95 °С в течение 2–3 ч, в результате чего она приобретает цвет и вкус топленого молока. Имеются и другие Кисломолочные продукты, которые изготовляют на так называемых естественных заквасках – молоко заквашивается сгустком (остатком) предыдущей выработки. В этом сгустке находятся специфические активные молочнокислые бактерии, часто еще и дрожжи. Примером могут служить различные национальные молочнокислые напитки, например чал, мацони, курунга, айран. В соответствии с Инструкцией по микробиологическому контролю производства на предприятиях молочной промышленности, составленной ВНИМИ и ВНИМС (1976 г.), готовая кисломолочная продукция контролируется на наличие бактерий группы кишечной палочки по бродильному титру и на наличие посторонней незаквасочной микрофлоры (микроскопически). Бродильный титр кисломолочных напитков (кефира, простокваши, йогурта, ряженки) должен быть не ниже 0,3 см3. Сычужно-кислотный творог считается удовлетворительным с бродильным титром 0,001–0,0001 г, ориентировочной нормой для сметаны– бродильный титр 0,01–0,001 г. Сливочное масло – один из важнейших продуктов переработки молока. Сливочное масло вырабатывают из пастеризованных сливок. Количество бактерий в них обычно невелико – от сотен до нескольких тысяч в 1 см3. Это главным образом споровые палочки и микрококки. При выработке масла в него попадают микроб-организмы из маслоизготовителей и другой производственной аппаратуры, воздуха и воды, применяемой для промывки масла. Количество и видовой состав микроорганизмов в сливочном масле зависят от вида масла и способов его изготовления. 182 п" Сладкосливочное масло содержит разнообразную микрофлору. Она состоит из остаточной микрофлоры пастеризованных сливок и различных посторонних микроорганизмов, попавших в масло извне в процессе его выработки. Это преимущественно споровые и бесспоровые палочковидные бактерии и микрококки, среди которых встречаются способные расщеплять молочный жир и белки. Количество бактерий колеблется в широких пределах: так, в 1 г свежего Любительского масла обнаруживаются тысячи и десятки тысяч бактерий, в 1 г Крестьянского масла – от тысяч до сотен тысяч. Обсемененность поверхностного слоя блока масла обычно выше, чем в его толще. Кислосливочное масло изготовляют из пастеризованных сливок, заквашенных чистыми культурами молочнокислых стрептококков (S. lactis и S. cremoris). В состав закваски вводят также ароматообразующие стрептококки (S. lactis subs, diacetylactis). Естественно, что кислосливочное масло по сравнению со сладкосливочным содержит значительно больше бактерий, главным образом молочнокислых, присутствуют и дрожжи. Количество микроорганизмов в кислосливочном масле, по данным многих исследователей, достигает миллионов и десятков миллионов в 1 г. Посторонняя микрофлора незначительна; развитие ее задерживается молочной кислотой, которую образуют молочнокислые бактерии. Бактериальная обсемененность масла, вырабатываемого поточным методом (без сбивания сливок), ниже, чем масла, получаемого способом сбивания, и не превышает обычно тысячи клеток в 1 г. Микрофлора этого масла состоит в основном из микроорганизмов, сохранившихся в сливках в процессе их пастеризации. Сладкосливочное свежее масло, вырабатываемое способом сбивания, оценивается1как хорошее при содержании в 1 г до 100 тыс. бактерий и титре кишечной палочки – до 0,1 г. Для масла (сладкосливочного), аттестованного» на государственный Знак качества, общее количество бактерий установлено не более 10 тыс. в 1 г, титр кишечной палочки не ниже 0,1 г. При положительной температуре хранения сладкосливочного масла количество микроорганизмов в нем увеличивается и тем быстрее, чем выше температура. При 15 °С уже через 5 дней число бактерий в 1 г достигает десятков миллионов преимущественно из-за развития молочнокислых бактерий. При низкой положительной температуре (5 °С) бактерии развиваются медленнее и растут главным образом не молочнокислые, а посторонние– протеолитические спороносные и неспороносные палочки, а также микрококки и дрожжи. При положительных температурах хранения кислосливочного масла, микрофлора которого в основном состоит из молочнокис- 1 Инструкция по микробиологическому контролю производства на предприятиях молочной промышленности. М., 1978. 183 лых стрептококков, происходит снижение числа бактерий; посторонняя микрофлора почти не развивается из-за повышенной кислотности масла (рис. 37). Скорость развития бактерий в масле, выработанном поточным методом, значительно ниже, чем в масле, полученном методом сбивания. Микроорганизмы могут развиваться лишь в плазме масла, которая представляет собой водный раствор белковых веществ, молочного сахара и солей. Плазма находится в масле в виде капелек различного размера. Масло, выработанное поточным способом, характеризуется высокой степенью дисперсности плазмы, в связи с чем развитие микроорганизмов в нем затруднено. Наиболее -распространенным пороком сливочного масла является его плесневение, особенно при хранении в условиях повышенной влажности воздуха. Плесени развиваются главным образом на поверхности масла в виде пятен разной окраски. Иногда масло плесневеет внутри блока, если в нем имеются пустоты, образующиеся при неплотной набивке масла. Плесневение чаще вызывают Oidium lactis, виды рода Penicillium, реже грибы из родов Aspergillus, Alternaria, Clados-porium. Кладоспориум (Cladospqrium) чаще других развивается внутри масла (в виде черных точек) при наличии даже очень малых пустот, так как этот гриб способен расти при ограниченном содержании в среде кислорода. Плесени, многие виды которых расщепляют молочный белок и жир, вызывают глубокие изменения, проявляющиеся в осали-вании и прогоркании, развитии в масле гнилостного или других неприятных запахов и привкусов. Под воздействием микробных ферментов (липаз) жир расщепляется на глицерин и жирные кислоты. Некоторые из низкомолекулярных жирных кислот обладают прогорклым запахом. Прогорклый вкус придают маслу и продукты более глубокого распада молочного жира (альдегиды, кетоны, перекиси и др.). Аналогичную порчу могут вызывать протеолитические и липолитические бактерии, например неспороносные флуоресцирующие бактерии рода Pseudomonas, некоторые споровые бактерии, а также некоторые виды дрожжей. Для предупреждения плесневения масла рекомендуется обработка упаковочного материала раствором солей пропионовой или сорбиновой кислоты. Стойкость масла повышается, если непосредственно после выработки его охладить до возможно более низкой температуры. |