В зависимости от отношения к рН среды все микробы можно разделить на три группы.

Нейтрофилы — предпочитают нейтральную среду (6,8— 7,3). Это почти все гнилостные бактерии, возбудители пище­вых отравлений, бактерии группы кишечной палочки и др.

Ацидофилы (кислотолюбивые) развиваются при опти­мальном рН 4 и ниже. Это уксуснокислые, молочнокислые и другие бактерии, продуцирующие органические кисло­ты и плесневые грибы.

Алкалофилы (щелочелюбивые) развиваются при опти­мальном рН 9 и выше. Это некоторые представители бак­терий кишечной группы — холерный вибрион и др.

Влиянием кислотности на микроорганизмы широко поль­зуются в микробиологической практике при переработке и хранении пищевых товаров.

Действие ядовитых веществ

Многие химические вещества действуют губительно на микроорганизмы. Такие вещества называют антисептиками ми. Бактерицидные химические вещества по их действию на бактерии подразделяются на ряд групп:

— поверхностно-активные вещества — способны на­капливаться на поверхности и вызывать резкое сниже­ние поверхностного натяжения, что приводит к нарушению нормального функционирования клеточной стенки и цитоплазматической мембраны. К ним относятся жир­ные кислоты, в том числе и мыла, которые вызывают повреждение только клеточной стенки и не проникают в клетку;

- фенол, крезол и их производные — первоначально повреждают клеточную стенку, а затем и белки клетки;

- красители — обладают свойством задерживать рост бактерий. К краси­телям с бактерицидными свойствами относят бриллианто­вый зеленый, риванол, трипафлавин, акрифлавин и др.;

- соли тяжелых металлов (свинец, медь, цинк, сереб­ро, ртуть) вызывают коагуляцию белков клетки.

Ряд металлов (серебро, золото, медь, олово, свинец и др.) обладает олигодинамическим действием (бактерицид­ная способность). Доказано, что в воде, находящейся в кон­такте с металлическим серебром, в которой не обнаружи­ваются обычным методом даже следы растворившегося металла, микроорганизмы погибают.

- окислители — действуют на сульфгидрильные груп­пы активных белков; более сильные окислители оказыва­ют вредное влияние и на другие группы (фенольные, тиоэтиловые, индольные и аминные). К ним относятся хлор, используемый для дезинфекции пить­евой воды, тары, оборудования, инвентаря. В этих же це­лях используют озон.

Многие виды вирусов устойчивы к действию эфира, хлороформа, этилового и метилового спиртов, эфирных масел. Но они разрушаются под влиянием едкого натра, едкого калия, хлорамина, хлорной извести, хлора, а также других окислителей;

-формальдегид употребляют в виде 40%-ного раство­ра — так называемого формалина. Его противомикробное действие объясняется тем, что он присоединяется к ами­ногруппам белков и вызывает их денатурацию. Формальдегид убивает как вегетативные формы, так и споры.

Применение антисептиков для консервирования пище­вых продуктов ограничено.. Поэтому к использованию допу­щены очень немногие антисептики в малых дозах (от со­тых до одной-двух десятых процента) и только для неко­торых пищевых продуктов. Это салициловая кислота, ко­торая эффективно подавляет развитие плесневых грибов. В связи с токсичностью для человека применение ее для защиты пищевых товаров постепенно снижается, и в пос­леднее время все чаще используют лимонную кислоту. Бен­зойная кислота содержится в бруснике, клюкве и ее при­меняют для консервирования полуфабрикатов из плодо­во-ягодного сырья и рыбных и мясных пресервов. Сорбиновая кислота (естественная, выделенная из ягод рябины) находит все более широкое применение для консервиро­вания плодоовощной продукции. Этиловый спирт в разве­денном состоянии (50—70^э) более активен, чем ректифи­кат (96^Э). Спиртовые настойки и экстракты плодов и ягод являются более стойкими.

Углекислый газ абсолютно безвреден при введении в пищевые продукты, быстро и полностью удаляется из них после извлечения продуктов из камеры хранения. Находясь в атмосфере в количестве 20-30% углекислый газ значительно замедляет жизнедеятельность большинства микробов.

На антисептических свойствах дыма, получаемого от некоторых пород деревьев, основано копчение рыбных и мясных продуктов. Содержащиеся альдегиды, фенолы, спирты, кислоты и другие вещества оказывают бактерицидное действие на микробы.

14. Биологические факторы

Биологическими факторами, влияющими на жизнедеятельность микроорганизмов, являются все формы взаимоотношений между раз­личными видами организмов в природных, а также в производ­ственных условиях. К этим факторам относятся явления симбиоза, метабиоза, антагонизма и паразитизма.

Симбиоз — это форма совместного существования организмов раз­ных видов, приносящих пользу друг другу. Например, при брожении теста молочнокислые бактерии используют витамин В₂, выделяемый дрожжами во внешнюю среду, и образуют молочную кислоту, кото­рая создает кислую реакцию среды, благоприятную для развития дрожжей.

Метабиоз — это взаимоотношение между микроорганизмами, при котором жизнедеятельность одних способствует развитию других. Примером могут служить аэробные микроорганизмы, которые, по­глощая кислород, создают условия для развития анаэробных.

Антагонизм (борьба) — это процесс, вызывающий угнетение од­них микроорганизмов продуктами жизнедеятельности других. При этом микроорганизмы могут вырабатывать ядовитые продукты об­мена для подавления жизнедеятельности другой микрофлоры, обра­зуя специальные вещества — антибиотики. Антибиотики обладают способностью убивать определенные группы микроорганизмов, т. е. оказывать бактерицидное действие, либо препятствовать их разви­тию, т.е. оказывать бактериостатическое действие. Например, молоч­нокислые бактерии при брожении теста образуют молочную кисло­ту, которая подавляет жизнедеятельность других микроорганизмов. На явлении антагонизма основано использование лекарственных антибиотиков – пенициллина, стрептомицина и др. для лечения пневмонии, туберкулеза и других заболеваний.

Паразитизм – это форма взаимодействий между организмами различных видов, при котором организм (паразит) использует клетку другого организма – хозяина в качестве среды обитания и источника питания, нанося ему вред: например бактериофаги и вирусы

 

Объясните отличительные особенности низового и верхового брожения, укажите их хозяйственное значение

Спиртовое брожение

Основные возбудители спиртового брожения — дрож­жи — играют большую роль в жизни человека. Они необ­ходимы для получения этилового спирта, пива, вина, а так­же хлебопечения. Совместно с молочнокислым брожением оно используется для производства кваса, кефира, кумы­са. В процессе спиртового брожения наряду с основным продуктом — этанолом образуются побочные продукты: глицерин, высшие спирты, сивушные масла, альдегиды, органические кислоты, эфиры, углекислый газ. Большин­ство из них также находит практическое использование

По отношению к температуре сахаромицеты подразде­ляются на расы низового и верхового брожения.

К расам низового брожения относится большинство винных и пив­ных дрожжей, к расам верхового — спиртовые и хлебопе­карные.

Дрожжи низового брожения функционируют в производстве при температуре 6—10°С и ниже (до 0°С), а верхового — обычно при 14—25°С.

В конце брожения ни­зовые дрожжи оседают на дно, формируя плотный осадок, верховые — всплывают на поверхность и образуют «шап­ку». Способность последних подниматься на поверхность обусловлена тем, что клетки после почкования остаются соединенными в небольшой цепочке; пузырьки углекисло­го газа поднимают их на поверхность. Верховые дрожжи применяют для производства спирта и прессованных дрожжей. При производстве пива и в виноделии предпочетают низовые дрожжи, так кА при получении пива и вина очень важно, чтобы продукт после брожения легко осовободился от дрожжей и был совершенного прозрачен.

Дрожжи широко распространены в природе. Встреча­ются на фруктах, ягодах, винограде, в почве и воздухе, особенно в летнее время.

Принято различать культурные и дикие дрожжи. Применение чистых культур специаль­но селекционированных микроорганизмов — важный этап борьбы за качество и чистоту процесса брожения. Чистые культуры дрожжей размножают в производственных ла­бораториях на оптимальных для их роста средах, пересе­вая во все возрастающие емкости.. В цехах со­здают условия, необходимые для жизнедеятельности дрож­жей в заданном направлении и позволяющие подавить рост микроорганизмов.

Дикие дрожжи имеют более слабую бродильную спо­собность и образуют вещества, придающие неприятные привкус и запах. Попадая в пищевые продукты, они могут наносить значительный урон ряду отраслей пищевой про­мышленности.

При производстве сахара дрожжи вы­зывают разложение сахарозы, ослизнение соков и сиро­пов, образуют органические кислоты, ухудшают процесс фильтрации, снижают качество полупродуктов и готовой. продукции. Дрожжи, развивающиеся в рассолах при ква­шении различных овощей и фруктов, образуют при досту­пе воздуха пленку на поверхности или размножаются в глубинных слоях.

Дрожжи — основные возбудители порчи плодово-ягодных соков и безалкогольных напитков. Раз­витию дрожжей в них благоприятствует ряд факторов: наличие хорошо сбраживаемых Сахаров, азотсодержащих и других необходимых соединений, а также низкое рН сре­ды и относительно анаэробные условия. Развитие дрож­жей отрицательно сказывается на качестве напитков: сни­жается содержание сахара, частично он сбраживается в спирт; продукты жизнедеятельности дрожжей ухудшают вкус напитков, а образующаяся в результате брожения углекислота может вызвать разрыв бутылок.

 

Маслянокислое брожение

Этот вид брожения применяют для производства мас­ляной кислоты, которая широко используется в промыш­ленности.

Масляная кислота представляет собой бесцветную жид­кость с неприятным резким запахом пота. Эфиры масляной кислоты отличаются приятным ароматом, например, мети­ловый эфир имеет яблочный запах, этиловый — грушевый, амиловый эфир — ананасный. Их используют как аромати­ческие вещества в кондитерской и парфюмерной промыш­ленности, а также при изготовлении фруктовых налитков.

Процесс маслянокислого брожения был открыт Л. Пас-тером в 1861 г. На его примере была установлена возмож­ность жизни бактерий в бескислородных условиях. Оно вызывается строгими анаэробами, относящимися к роду Clostridium. Для них молекулярный кислород — яд. Един­ственным источником энергии для маслянокислых бакте­рий является процесс брожения. Суммарное уравнение брожения имеет вид:

Кроме масляной кислоты образуются также уксусная, пропионовая, валериановая, капроновая, янтарная, муравь­иная и другие кислоты, этиловый, бутиловый, амиловый, пропиловый спирты. В щелочной среде преобладает вы­ход бутилового спирта и ацетона, что имеет большое про­мышленное значение.

Рис. 22. Маслянокислые бактерии

Маслянокислые бактерии представляют собой подвиж­ные, довольно крупные палочки. Они образуют споры, ко­торые располагаются центрально или ближе к одному из концов клетки, придавая ей форму веретена или тен­нисной ракетки (рис. 22). Споры до­вольно термоустойчивы, выдержива­ют кипячение в течение несколько минут. Характерной особенностью этих бактерий является наличие в клетках крахмалоподобного полисаха­рида гранулезы (в виде зернышек-гранул), окрашивающегося от йода в синеватый или коричневато-фиолето­вый цвет.

Маслянокислые бактерии могут вызывать массовую гибель картофеля и овощей, вспучивание сыров, порчу консервов (бомбаж), прогоркание молока, увлажнение муки и других продуктов, чем наносят большой ущерб наро­дному хозяйству. Они вызывают порчу квашеных ово­щей; образующаяся при этом масляная кислота придает продукту острый прогорклый вкус, резкий и неприятный запах.

В производствах, основанных на жизнедеятельности дрожжей, маслянокислые бактерии являются вредите­лями, так как масляная кислота отравляет дрожжи. Борь­ба с ними затруднительна из-за высокой устойчивости спор.

Микрофлора мяса

Мясо является хорошим субстратом для развития микроорганизмов. В мясе они находят все необходимые для себя вещества: источники углерода, азота, витамины, минеральные соли. Содержание доступной воды и РН мяса также благоприпятствуют их развитию. После убоя во внутренних слоях здорового животного микроорганизмы вообще отсутствуют, или встречаются единичные. При разделке туши происходит их обсеменение

Санитарную доброкачественность мяса устанавливают в зависимости от содержания на нем патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. К патогенным относятся: сальмонеллы, стафилококки, стрептококки, кишечная палочка, протей, гнилостные микроорганизмы.

Виды порчи мяса.

В процессах порчи участвуют многие виды микроорганизмов, причем одни часто создают условия для развития других, например, плесени — для гнилостных.

В присутствии кислорода

Бактерии: С лизь па поверхности мяса, изменение окраски в результате раз­рушения пигментов мяса или роста колонии пигментированных микроорганизмов, образование постороннего запаха и привку­сов, распад жира

Дрожжи Дрожжевая слизь, изменение окраски, посторонние запахи и привкусы, распад жира

Плесени Рост мицелия, появление ослизнения па поверхности, изменение окраски, посторонние запах и привкусы, распад жира при отсутствии кислорода

Бактерии Гниение, которое сопровождается неприятным запахом, образо­вание газа, закисание

 

Измельченное мясо в большей степени доступно действию микроорганизмов, чем мясо в тушах и полутушах и портится гораздо быстрее. Мясные субпродукты (мозги, почки, сердце, печень и т.д.) в большей степени обсеменены микроорганизмами, чем мясо в крупных кусках, и портятся быстро.

Гниение вызывается болъшой группой микроорганизмов. Среди них есть аэробные и анаэробные формы. Характер гнилостного распада белка зависит от внешних условий и вида микробов. Мясо, полученное от больных, ослабленных и утомленных животных в большей степени подвержено гнилостной порче. Помимо повышенной обсемененности это объясняется еще и тем, что в таком мясе мало гликогена, который впоследствии превращается в молочную кислоту. Низкая кислотность обусловливает развитие гнилостной микрофлоры. Под влиянием гнилостных микроорганизмов белковая молекула распадается на полипептиды, а полипептиды — на аминокислоты.

Аэробное гниение мяса начинается с поверхности, затем микроорганизмы постепенно проникают в толщу мяса, особенно по соединительно-тканным прослойкам около костей и суставов, кроме того, микроорганизмы могут проникать вглубь по крупным кровеносным сосудам.

Процесс порчи мяса происходит следующим образом. Эти процессы можно охарактеризовать тремя стадиями.

Первая — на поверхности мяса появляются небольшие колонии. В мясе видимых изменении нет.

Вторая — колонии увеличиваются в размере, растет их число. Поверхность мяса размягчается, рН становится щелочной, изменяется запах мяса и цвет. Но в толще мясо может быть стерильным.

Третья — бактерии проникают вглубь, соединительная ткань разрыхляется, происходит быстрый распад белков.

Анаэробное гниение сопровождается он гораздо большим выделением дурно пахнущих газообразных веществ. Образуются индол, сероводород, скатол, масляная кислота и др.

Ослизнение мяса часто возникает на его поверхности, если оно хранится при температуре от-2 до 10 °С, и относительной влажности воздуха выше 90 %, т. е. в основном в охлажденном мясе, при чём чем выше влажность воздуха, тем скорее оно ослизняется. При влажности воздуха ниже 80 % будет происходить большая усушки мяса, поэтому охлажденное мясо лучше всего хранить при температуре от 0 до -2 °С и влажности воздуха 85-90 %.

Возбудителями ослизнение являются аэробные неспорообразующие палочки из рода Achromobacter, микрококки, дрожжи и некоторые другие микроорганизмы.

Пигментация мяса — появление различных окрашенных пятен. Возникает в результате жизнедеятельности пигментообразующих микроорганизмов. Развитие дрожжей обусловливает появление бело-серого налета; стафилококков — сине-зеленых пятен; синегнойная палочка образует синие колонии.

Плесневеет мясо в основном охлажденное в условиях повышенной относительной влажности воздуха и плохой вентиляции в камерах. На поверхности мяса вначале появляется легкий белый налег, затем мицелий разрастается, возникают окрашенные органы спороношения. Плесени развиваются прежде всего на тех частях туши, где циркуляция воздуха недостаточна: внутренние поверхности ребер, складки на коже и т. д. Мицелий грибов проникает на глубину до 2-5 мм. Грибы создают благоприятные условия для развития гнилостной микрофлоры. Мороженое мясо плесневеет очень редко, и то лишь в тех случаях, когда оно хранится при температуре не ниже -8 °С.

Загар мяса — своеобразная порча, причиной которой являются анаэробные бактерии. В толще мяса появляется кислый запах, изменяются его цвет и вкус. Возникает он при медленном охлаждении крупных жирных говяжьих и свиных туш после убоя. Если процесс не зашел слишком далеко, то мясо нужно разделать на сравнительно небольшие куски и проветрить. Тогда оно почти полностью освобождается от неприятного привкуса и запаха.

 

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: