- •Микроорганизмы и окружающая среда
- •Микроорганизмы и окружающая среда
- •Распространение микроорганизмов в природе.
- •1.1. Микроорганизмы почвы.
- •1.2. Микробиология воды.
- •1.3. Микроорганизмы воздуха.
- •2. Патогенные микроорганизмы и их особенности.
- •Заболевания, передающиеся через пищевые продукты.
- •3.1. Пищевые инфекции.
- •3.2. Пищевые отравления.
- •Пищевые интоксикации (токсикозы).
- •3.4. Санитарно-показательные микроорганизмы.
- •Экология микроорганизмов.
- •4.1. Абиотические факторы.
- •4.1.1. Температура
- •4.1.2.Влажность среды
- •4.1.3. Осмотическое давление
- •4.1.4. Концентрация водородных ионов
- •4.1.6. Энергия электромагнитных излучений.
- •4.1.7. Антимикробные химические вещества
- •4.2. Биотические факторы
- •Ассоциативные формы симбиоза.
- •4.3. Антропогенные факторы.
- •5. Основы генетики микроорганизмов
- •6. Биохимические процессы, вызываемые микроорганизмами, и их использование в пищевых производствах.
- •6.1. Превращения безазотистых органических веществ
- •6.1.1. Анаэробные процессы.
- •Производство хлебопродуктов.
- •6.1.1.2 Молочнокислое брожение
- •6.1.1.3. Пропионовокислое брожение
- •6.1.1.4. Маслянокислое брожение
- •6.1.1.5. Ацетонобутиловое брожение.
- •6.1.1.6. Брожение пектиновых веществ.
- •6.1.2. Аэробные процессы.
- •6.1.2.1. Окисление этилового спирта уксуснокислыми бактериями
- •6.1.2.2. Окисление других спиртов и углеводов уксуснокислыми бактериями.
- •6.1.2.3. Окисление углеводов мицелиальными грибами
- •6.1.2.4. Окисление жиров и высших жирных кислот
- •6.2. Превращение органических веществ, содержащих азот
- •7. Микробиологические и санитарно-гигиенические критерии безопасности пищевых продуктов.
- •Контрольные вопросы
4.1.2.Влажность среды
Влажность среды оказывает большое влияние на жизнедеятельность микроорганизмов. Содержание свободной влаги в клетках составляет до 75…85% и может меняться в зависимости от условий внешней среды, в которой находится клетка. Обезвоживание субстрата (продукта), и клеток микроорганизмов, приводит к задержке их развития, они остаются недеятельными, хотя и могут сохранять жизнеспособность. При увеличении влажности жизнедеятельность микроорганизмов восстанавливается.
По отношению к влажности среды микроорганизмы делятся на гидрофитов (влаголюбивых), мезофитов (средневлаголюбивых) и ксерофитов (сухолюбивых). Большинство бактерий и дрожжей гидрофиты. Многие мицелиальные грибы - мезофиты, но встречаются гидрофиты и ксерофиты. Для бактерий минимальная влажность субстрата (пищевых продуктов), при которой они еще могут развиваться, составляет 20-30%, мицелиальные грибы могут расти на едва увлажненных субстратах (11-13%).
Для развития микроорганизмов важна не абсолютная величина влаги, а ее доступность (наличие доступной, или свободной влаги), которая носит название активности воды - (aw) и выражается отношением давления паров воды над данным субстратом (P) к давлению паров воды над чистой водой (P0) при одной и той же температуре: aw= P/ P0. Значение активности воды (aw) лежит в интервале от 0 до 1 и характеризует относительную влажность субстрата. Активность дистиллированной воды равна 1, активность воды абсолютно обезвоженного вещества равна 0.
Микроорганизмы могут осуществлять жизнедеятельность при aw=0,999…0,62. Более низкая активность воды в субстрате задерживает развитие микроорганизмов. Для каждого микроорганизма существуют минимальные значения aw (критический предел), ниже которых его развитие прекращается. Для большинства бактерий, в том числе и спорообразующих, aw=0,95…0,90, за исключением галофилов (солелюбивых), для которых aw =0,75. Для большинства дрожжей aw =0,88 , за исключением осмофилов, для которых aw =0,8 и ксерофитных, для которых aw =0,65. Таким образом, чтобы затормозить развитие большинства бактерий в продукте и предотвратить его порчу, активность воды в нем следует снизить до 0,8; для предотвращения развития дрожжей - до 0,7; мицелиальных грибов - до 0,6.
Существуют различные пути снижения активности воды с целью сохранения пищевых продуктов от микробной порчи: сушка, вяление, добавление в продукт различных растворимых веществ (сахара, соли), а также замораживание.
В высушенном состоянии многие микроорганизмы сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени (брюшнотифозные бактерии, многие стафилококки и микрококки, молочнокислые бактерии и др.). Устойчивые к высушиванию многие дрожжи, и особенно споры бактерий и мицелиальных грибов.
Для сохранения сухих продуктов без порчи необходимо поддерживать определенное значение температуры и относительной влажности воздуха в складских помещениях.
При сублимационной сушке (высушивание под высоким вакуумом в замороженном состоянии) качество и пищевая ценность продуктов (витамины, вкусовые и биологические достоинства) сохраняются значительно лучше. Однако микроорганизмы хорошо переносят такое высушивание и даже после многолетнего пребывания в этом состоянии сохраняют жизнеспособность. Поэтому к продуктам, подвергающимся такой обработке, следует предъявлять строгие санитарно-гигиенические требования.