Каким способом можно задержать развитие микробов в пищевых продуктах

Способ переработки сырья и продуктов оказывает влияние на уровень их микробиального обсеменения. Так, механическая переработка и измельчение продуктов при получении овощных и фруктовых пюре, фарша, изделий из рыбы и др., как правило, приводит к увеличению степени бактериального обсеменения. Для сохранения пищевых продуктов и предотвращения их порчи разработано много способов. Все способы хранения пищевых продуктов можно разделить на четыре группы:

1) способы, направленные на поддержание жизненных процессов свежих продуктов. На хранение отбирают свежие, неповрежденные клубни овощей, фрукты, здоровое зерно и т. п.;

2) способы, направленные на уничтожение микроорганизмов в продукте (использование высоких температур, консервантов, антибиотиков, использование различных видов облучения);

3) способы, направленные на приостановление жизнедеятельности микробов в продукте, т. е. создание таких условий, в которых микроорганизмы сохраняют жизнеспособность, но деятельности не проявляют. Сюда относятся: использование низких температур (охлаждение и замораживание); удаление воды из продукта ниже предела, необходимого для развития микробов (высушивание);

добавление к продукту веществ (соли или сахара), создающих высокое осмотическое давление; повышение кислотности продукта путем добавления лимонной, молочной, уксусной кислот (маринование);

4) способы, направленные на изменение состава микрофлоры продукта различными внешними воздействиями. При этом вызывают развитие таких микроорганизмов, которые в процессе своей жизнедеятельности улучшают вкусовые и пищевые достоинства продукта. Продукты жизнедеятельности этих микробов препятствуют развитию вредной микрофлоры. На этом принципе основано хранение квашеных овощей и плодов, производство кисломолочных продуктов, хранение рыбных продуктов и т. д.

Хранение пищевых продуктов по первому способу предусматривает создание оптимальных условий, обеспечивающих сохранение всех качеств свежих плодов, овощей, зерна и т. д.: чистота помещений, хорошая вентиляция, невысокая температура, отсутствие вредных микроорганизмов, насекомых и грызунов.

Консервирование продуктов по второму способу основано на уничтожении микроорганизмов применением различных физических, химических и биологических воздействий.

Пастеризация пищевых продуктов — тепловая обработка продуктов при температуре 75-100 °С в течение времени, достаточного для уничтожения в них вегетативных клеток бесспоровых бактерий, дрожжей и плесневых грибов и прекращения биохимических процессов под действием ферментов. Этот вид тепловой обработки впервые предложен Луи Пастером и назван по его имени.

Стерилизация — это тепловая обработка пищевых продуктов при температуре выше 100 °С (под давлением) в течение времени, достаточного для уничтожения всей микрофлоры. Она должна обеспечить длительное сохранение микробиальной доброкачественности консервов. Стерилизация предусматривает полное разрушение при помощи высокой температуры всех видов живых микроорганизмов в стерилизуемом продукте. Температуру и длительность обработки выбирают такими, чтобы погибли все. вегетативные клетки и споры микроорганизмов, находящиеся в продукте. Такую обработку применяют при приготовлении консервов, в которых микробы теоретически должны вообще отсутствовать. Однако термоустойчивые спорообразующие бактерии могут при обработке выжить. Примером могут служить Бациллус субтилис и представители рода Клостридиум — гнилостные сапрофитные бактерии, в том числе Клостридиум ботулинум, вызывающие пищевые отравления. Споры некоторых других бактерий, вызывающих пищевые отравления и заболевания, менее устойчивы к нагреванию и при стерилизации погибают.

Если микробы, загрязняющие продукт, не образуют спор, температурная граница гибели для них определяется факторами среды: кислотностью и консистенцией. Если реакция среды кислая или щелочная, то по сравнению с нейтральной температурная граница гибели снижается. Твердая консистенция в большей степени способствует выживанию микроорганизмов, чем жидкая. Режим пастеризации, эффективный для уничтожения микроба, образующего токсин (например, стафилококка), не гарантирует, однако, безопасности продукта: образованный до тепловой обработки токсин не разрушается при нагревании. Употребление такого продукта может вызвать отравление.

При промышленной стерилизации уничтожаются микробы, способные вызвать пищевое отравление. Остальная микрофлора может развиваться в консервах и вызывать их порчу после стерилизации. Остаточная микрофлора консервов зависит также от сохранения жизнеспособности микробов, развитие которых ограничивают высокая кислотность продукта, большая концентрация сахара или другие условия.

Таким образом, эффективность стерилизации зависит от многих причин: термоустойчивости микробов, вызывающих порчу консервов и опасных для здоровья человека; условий проведения стерилизации — температуры, давления, продолжительности; химического состава и органолептических свойств продуктов, подвергающихся стерилизации (для некоторых из них неприменим жесткий режим, так как он может резко ухудшить качество).

Причиной гибели клеток микроорганизмов при тепловой обработке является свертывание (денатурация) белков, разрушение ферментов клеток и т. д. Термоустойчивость спор бактерий объясняют повышенным содержанием в них некоторых химических элементов по сравнению с вегетативными клетками. Устойчивость спор некоторых микроорганизмов зависит от содержания жироподобных веществ в клеточной стенке. Отмирание микробиальных клеток при нагревании происходит не мгновенно, а постепенно. Среди спорообразующих бактерий обнаруживают клетки, выдерживающие любое нагревание.

Как правило, при нагревании продуктов с целью их длительного хранения число выживших клеток зависит от числа клеток до нагревания. Это надо учитывать при стерилизации. Прежде всего необходимо сремиться к тому, чтобы в производство поступало как можно менее обсемененное микроорганизмами сырье. Кроме того, надо учитывать уровень обсеменения продукта перед нагреванием: если он высок, то режим стерилизации должен быть более жестким.

Термоустойчивость микробов зависит от содержания в среде аминокислот и витаминов, химического состава среды и особенно ее кислотности и рН в момент нагревания.

Консервирование продуктов по третьему способу направлено на приостановление деятельности микроорганизмов. Очень распространенным является консервирование холодом — охлаждение и замораживание.

Консервирование пищевых продуктов холодом состоит из трех этапов: охлаждение или замораживание, транспортирование и хранение и размораживание.

Каждый этап имеет важное санитарно-гигиеническое значение. Большое значение для стойкости продукта имеет его обсемененность микроорганизмами до охлаждения и закладки на хранение. Температурный минимум развития различных микроорганизмов варьирует в широких пределах.

Патогенные микробы могут сохраняться на пищевых продуктах в холодильниках длительное время. Так, возбудители тифа и дизентерии, замороженные и хранившиеся при температуре до -18°, выживали в течение многих месяцев. Наиболее стоек при хранении продуктов золотистый стафилококк, затем следуют тифозные, паратифозные и дизентерийные бактерии.

Холодостойкие микробы могут размножаться даже при температуре ниже 0° (некоторые палочковидные бактерии, микрококки и др.).

При холодильном хранении на продуктах наиболее часто встречаются плесневые грибы, споры которых прорастают медленно. Некоторые виды образуют грибницы даже при температуре -8°С. При длительном хранении в этих условиях на некоторых продуктах (например, мясе) развиваются плесени, появляются пигментированные пятна, продукт приобретает неприятный запах. Некоторые ферменты микроорганизмов действуют замедленно и вызывают порчу продуктов не сразу. Чтобы прекратить биохимические процессы, продукты необходимо быстро замораживать и хранить при температуре от -8 до -25°.

Хранение охлажденных и замороженных пищевых продуктов не гарантирует от размножения некоторых холодостойких микроорганизмов. Пораженный продукт может вызвать пищевое отравление, если в нем накопится значительное количество микробов, например бактерий группы Протеус.

Для борьбы с загрязнением пищевых продуктов на холодильниках необходимо соблюдать строгий санитарный режим, своевременно производить очистку и побелку камер, обеззараживание воздуха, дератизацию.

Очень важно уничтожение микробов, так как при длительном обитании в холодильниках они приспосабливаются к низким температурам и могут обсеменять вновь закладываемые на хранение продукты.

Торможение развития микроорганизмов происходит и при высушивании пищевых продуктов. Этот способ применяют для длительного хранения рыбной продукции, зерна, некоторых овощей, плодов и др.

Для обработки пищевых продуктов в целях их хранения применяют посол (рыбной и другой продукции). При этом развитию микроорганизмов препятствует высокое осмотическое давление, в клетках наступает плазмолиз, они перестают размножаться или погибают.

С эпидемиологической точки зрения надежной является комбинация повышенной концентрации поваренной соли и кислой реакции среды квашеных продуктов.

Консервирование некоторых видов растительного сырья — фруктов, ягод, плодов — достигается введением больших концентраций сахара.

По четвертому способу пищевые продукты подвергают квашению, при котором в них возникает молочнокислое брожение. Таким способом консервируют овощи, плоды и фрукты (огурцы, капусту, томаты, яблоки, арбузы).

Квашение растительных остатков и травы (силосование кормов) позволяет обеспечить в зимнее время кормом сельскохозяйственных животных.

Получение различных кисломолочных продуктов — простокваши, варенца, кефира, а также сметаны, творога, масла и др. — также основано на развитии молочнокислых бактерий. Вызываемое ими молочнокислое брожение повышает кислотность продуктов, что препятствует развитию гнилостной микрофлоры.