Микробиология консервов

Производство консервов основано на принципе герме­тизации и термической обработке продукта. Подготовленные продукты закладывают в жестяные и стеклянные банки или тару из других материалов, которые герметически укупо­ривают (с удалением воздуха) и стерилизуют или пастери­зуют.

Основное сырье (мясо, рыба, овощи и др.) и вспомога­тельные материалы (соль, сахар пряности и др.), входящие в состав консервов, всегда обсеменены в той или иной степе­ни различными микроорганизмами (см. соответствующие разделы данной главы). Среди них немало бактерий — воз­будителей порчи, обладающих термоустойчивыми спорами. Возможно наличие и токсинообразующих микроорганизмов.

При подготовке продуктов к стерилизации некоторые технологические операции — очистка, мойка, бланширова­ние и особенно обжаривание — снижают обсемененность продукта микробами; другие же — расфасовка, панировка, укладка в тару — увеличивают ее.

Термоустойчивость различных микроорганизмов и их спор колеблется в широких пределах. Режимы термической обработки консервов (температуру и продолжительность) устанавливают в первую очередь с учетом термоустойчивос­ти микроорганизмов, опасных для здоровья людей, и основ­ных возбудителей порчи каждого вида консервов.

Надежность режима стерилизации зависит не только от видового состава микрофлоры консервируемого продук­та, но и от других факторов, влияющих на выживаемость микроорганизмов в процессе нагревания. Так, имеют значе-ние и химический состав продукта, его рН. В кислой среде стерилизация достигается быстрее. Например, длительность стерилизации при 110С субстрата с рН 6,0 составляет 190 мин, с рН 5,3-160, с рН 5,0-40 мин. Кислая реакция ускоряет тепловую денатурацию белков и вызывает сниже­ние термоустойчивости бактерий. При повышенном содер­жании жира в продукте термоустойчивость бактерий повы­шается, поэтому эффективность стерилизации снижается. Считается, что жир, обволакивая клетку, препятствует ув­лажнению ее оболочки. Тепло через неувлажненную обо­лочку проникает в клетку медленнее. По данным Л. Кочергиной, после 10-минутной варки мяса без жира сохраняется около 1% первоначально содержащихся в нем микроорга­низмов, в мясе с содержанием жира до 5% — около 6, а с 15% — более 9%.

Для уничтожения спор сенной палочки в бульоне дос­таточно нагревать его в течение 20 мин при 106С, а в мас­ле они погибают через 60 мин при 150С (Ф. Е. Будагян).

Поваренная соль и сахар также повышают термоустой­чивость микробов во время стерилизации, что связано с обезвоживанием клеток.

Эффективность стерилизации зависит и от степени ис­ходной обсемененности продукта микроорганизмами. Чем она выше, тем больше микроорганизмов сохраняется при сте­рилизации и, следовательно, снижается стойкость консер­вов при хранении.

В промышленности для каждого вида консервов уста­навливают определенный режим стерилизации.

Консервы с невысокой кислотностью, имеющие рН бо­лее 4,2-4,4 (мясные, рыбные, многие овощные), которые могут подвергаться порче под воздействием спорообразую-щих термоустойчивых бактерий и в которых способны раз­виваться в период хранения возбудители пищевых отравле­ний, стерилизуют при температуре от 112 до 120С (иногда 125-130С) от 20 до 50 мин (в зависимости от вида продукта). Консервы с высокой кислотностью, имеющие рН ниже 4,0-4,2 (некоторые овощные, плодово-ягодные), пастеризуют при температуре 75-100С, что обеспечивает гибель основных возбудителей порчи этих продуктов — бесспоровых бак­терий, дрожжей, плесеней.

После тепловой обработки консервы быстро охлаж­дают.

В промышленности добиваются абсолютной стерильнос­ти только консервов особого назначения, для большинства же консервов требуется "промышленная стерильность", обес­печивающая гибель микроорганизмов, потенциально опас­ных для здоровья, и микроорганизмов, способных развивать­ся в данном продукте при установленной для него темпера­туре хранения и вызывать его порчу. В промышленно сте­рильных консервах не допускается посторонний запах. При микроскопировании мазков из продуктов допустимо присут­ствие лишь единичных клеток микроорганизмов (Н. Н. Мазохина-Поршнякова).

При промышленной стерилизации в консервах могут сохраняться единичные жизнеспособные микроорганизмы, преимущественно споровые бактерии. Видовой состав этой остаточной микрофлоры консервов, а следовательно, и воз­можный характер порчи зависят от вида стерилизуемого продукта и режима стерилизации.

В остаточной микрофлоре многих видов консервов обна­руживаются кислото- и газообразующие мезофильные аэроб­ные и факультативно-анаэробные бактерии рода Васillus (В. зиЫШз, В. ритШз, В. те§а1епит, В. сеrеus), кислотооб­разующие термофильные спороносные аэробы — Васillus з(.еаго1пегторт1из, В. аего1.пегторпИиз, мезофильные гни­лостные анаэробные бактерии Сlоstridium зрого§епез, С1. ри<.Ш1сит, а также масляно-кислые бактерии.

ВасШиз сегеиз, обнаруженная в остаточной микрофло­ре, представляет потенциальную опасность. В случае обиль­ного размножения этих бактерий продукт может послужить причиной отравления. В 1 г консервируемого продукта (до стерилизации) допускается не более 100 клеток В. сегеиз.

В остаточной микрофлоре консервов с высокой кислот­ностью, подвергающихся тепловой обработке при невысо­ких температурах, могут сохраниться некоторые бесспоровые бактерии (молочно-кислые, кокковые формы), споры плесеней.

Особенно большую опасность представляет Сlоstridium botullinum — возбудитель тяжелого отравления, который мо­жет попадать в продукт и сохраняться при стерилизации. При его развитии может не быть внешних признаков порчи консервов, но токсин содержится в продукте. Строгое со­блюдение правил и требований нормативно-технической до­кументации по санитарии и технологии производства кон­сервов должно обеспечить безопасность консервов в отно­шении ботулизма и других отравлений.

Остаточная микрофлора нормируется для каждого вида консервов. Возможность ее развития в консервах при уста­новленных режимах хранения обусловлена многими факто­рами. Анаэробные условия в банках неблагоприятны для аэро­бов. Умеренная температура хранения (обычно от 0 до 15С) препятствует развитию термофилов, некоторые из них даже частично отмирают. Низкое значение рН некоторых видов консервов задерживает развитие многих бактерий. Кроме того, микроорганизмы и их споры, сохранившиеся при сте­рилизации, могут быть настолько ослаблены, что в течение длительного времени будут находиться в неактивном состо­янии, поэтому нестерильные консервы могут и не подвер­гаться порче.

Порча консервов чаще всего связана с недостаточной степенью их стерилизации или нарушением герметичности, хотя может быть химической и физической природы.

Наиболее распространенными видами микробной порчи консервов являются бомбаж¹¹ и плоско-кислая порча.

Бомбаж и хлопуши возникают вследствие развития ос­тавшихся после стерилизации бактерий, образующих в про­цессе метаболизма газы (СО₂, Н₂ Н₂S, ЫНд). В банках посте­пенно повышается давление, и их донышки вспучиваются; . йГ банке могут даже образовываться свищи.

Возбудителей бомбажа консервов с низкой и средней кислотностью (рН более 4,2-4,4) чаще всего является об-лигатно-анаэробная сахаролитическая, термофильная спо-рообразующая бактерия С1оз<;пс1шт 1Ьегто5ассЬаго1у11сит. Вызывают бомбаж мезофильные анаэробные спороносные гнилостные бактерии — С1оз(.г1с1шт зрого@епез, С1. ри(,Шк:ит, С1. регШп§епз, а также (реже) масляно-кислые бактерии. Помимо газов, многие из этих бактерий образуют кислоты, летучие органические соединения. Содержимое банок пенится, появляется гнилостный или кисло-сырный запах.

Бомбаж некоторых овощных и фруктовых консервов, помимо указанных бактерий, вызывают кислотоустойчивые мезофильные бактерии ВасШиз ро1утуха и В. тасегапз. Про­дукт приобретает кислый запах, нередко ослизняется. Обе эти бактерии обладают пектолитической и аминолитической активностью, образуют значительное количество СО^ и Н^, этиловый спирт, кислоты.

Возбудителями порчи (бомбажа, скисания) томатопро-дуктов и плодово-ягодных консервов (с повышенной кислот­ностью) нередко являются гетероферментативные молочно­кислые бактерии, а иногда и дрожжи. Продукт пенится, ос­лизняется.

Плоско-кислая порча - это закисание продукта без внешних изменений тары; порчу можно обнаружить лишь после вскрытия консервов. Консервы всех видов могут быть поражены такой порчей, но чаще овощные и мясо-расти­тельные. Прокисший продукт нередко разжижается. Возбу­дителями этой порчи обычно являются кислотообразующие (преимущественно молочную и уксусную), термофильные, аэробные бактерии ВасШиз аегоИгегтпорЬПиз и В. з1еаго1Ьег-торпИиз. Эти бактерии имеют высокий температурный оп­тимум (55-65С), температурные границы их роста от 40 до 82С. Споры выдерживают длительное нагревание до 120С. Плоско-кислую порчу консервов вызывает также фа­культативно-анаэробная, кислото- и термоустойчивая бак­терия ВасШиз соа@и1апз. Температурный оптимум ее 25- 37С, она она хорошо растет и при 20-55С.

Пастеризованные консервы, особенно укупоренные без удаления воздуха (повидло, джем, варенье, компоты, соки), могут поражаться плесенями, осмофмльными дрожжами, мелочно-кислыми бактериями. Продукт приобретает затхлый привкус, в нем накапливаются спирт, кислоты, углекис­лый газ.

При нарушении герметичности банок микробиальная порча консервов может иметь различный характер в резуль­тате вторичного инфицирования извне простерилизованно-го продукта.

Консервы в нашей стране вырабатываются в соответ­ствии с требованиями ГОСТов, ОСТов и технических усло­вий.

В соответствии с требованиями нормативной докумен­тации для обеспечения выработки доброкачественных, мик­робиологически стабильных (длительно не подвергающихся микробной порче) консервов на заводах должны быть приня­ты меры, предотвращающие инфицирование перерабаты­ваемых продуктов микробами извне и не допускающие их размножения. Проводят микробиологический контроль под­готовленных к стерилизации продуктов, причем особенно тщательно проверяют консервы с рН более 4,2-4,4, в ко­торых возможно развитие возбудителей отравлений. Опре­деляют общую бактериальную обсемененность (МАФАМ), наличие спор мезоф ильных и термофильных облигатно-ана-эробных бактерий (клостридий) и спор мезофильных и тер­мофильных аэробных и факультативно-анаэробных бакте­рий (бацилл). Допустимая обсемененность консервов перед их стерилизацией нормируется. Общее число бактерии в 1 г (1 см) не должно превышать 10 000-50 000 (в зависимости от вида продукта), а в консервах для детского питания - 200. Клостридий должны отсутствовать в 0. 5 см пробы со­держимого банки. Мезофильных бацилл допускается не бо­лее 100-300 на 1 г (Н. Н. Мазохина-Поршнякова, Л. П. Наиденова).

Для установления микробиологической стабильности консервов многие виды их выборочно (часть банок от партии) термостатируют, т. е. выдерживают на складе или в термостатных камерах до 15 сут. при температуре 20, 37°С, а иногда и до 55°С (в зависимости от продукта), благоприят­ной для активации мезофильной и термофильной овтаточ-ной микрофлоры. Сохранение нормального внешнего вида тары после термостатирования является одним из показате­лей микробиологической стабильности консервов. Дефектных банок с признаками микробиальной порчи (бомбаж, хлопуша) допускается не более 0,2% всей партии. Содержимое дефектных банок анализируют для установления природы дефекта. Поскольку микробная порча может не проявляться видимым изменением тары, в отдельных случаях (предус­мотренных соответствующей документацией) проводят (вы­борочно) микробиологический контроль содержимого банок без видимых изменений: устанавливают наличие микрофло­ры и ее состав. Результаты термостатирования и микробио­логического контроля консервов служат основанием для ре­шения вопроса об их доброкачественности, возможности и условиях хранения (Н. Н. Мазохина-Поршнякова).

Обычный (в автоклавах) метод стерилизации консервов основан на сравнительно длительном нагревании для унич­тожения микроорганизмов, в результате снижается каче­ство продукта (внешний вид, консистенция, вкус и др.).

В промышленности применяют особый технологический процесс изготовления консервов из жидких и пюреобразных продуктов — высокотемпературную кратковременную сте­рилизацию — так называемое асептическое консервирова­ние. Продукт нагревают в непрерывном потоке в тонком слое при температуре 130-146°С в течение 1-5 мин. Простери-лизованный и охлажденный продукт разливают асептичес­ки, не допуская инфицирования микробами извне, в зара­нее простерилизованную тару, которую затем герметизиру­ют в стерильных условиях. Весь процесс выполняется авто­матически в замкнутой системе аппаратов. В связи со зна­чительным сокращением времени нагревания качество про­дукта улучшается, а количество перерабатываемого сырья увеличивается.

1 Международный кодекс номенклатуры бактерий. М.: Наука, 1978.

2 Информационный бюллетень. ВМО при АН СССР "Одобренные списки названий бактерий". 1982.

3¹ Автотроф — питающийся самостоятельно (аutos — сам, trophe — пища).

4² Гетеротроф — питающийся другими (heteros — другой).

5 Путь Эмбдена-Мейергофа-Парнаса.

6 Ввиду того, что аммиак всегда имеется в конечных продуктах распада белков, процесс гниения называют также ал»л«омид6и»са1(неы белковых веществ

7 В соответствии с Международным кодексом номенклатуры бактерий сенная и картофельная палочки рассматриваются как синонимы одного вида

8 От англ. 1аg — отставание, запаздывание

9 От англ. сауЯу — полость, впадина

10 Утверждена Минздравом СССР и Минмясомолпромом СССР. 1981.

11 Бомбаж, вызываемый микроорганизмами, нередко называют биоло­гическим в отличие от химического бомбажа, возникающего в результате взаимодействия продукта и металла тары; выделяющийся при этом водород вызывает ее вспучивание.

1