139. Микроорганизмы. Классификация. Особенности воздействия на грузы.

Среди факторов, влияющих на сохранность грузов при морской транспортировке, особое место занимает микробиологический, кото­рый характеризуется совокупным воздействием различных микро­организмов. Пищевые продукты, текстиль и большинство материа­лов органического происхождения – наиболее подходящие объекты для существования микроорганизмов, если содержание влаги в них превышает определенный минимум. Развивающиеся при этом микро­биологические процессы часто приводят к крупномасштабным поте­рям: утрате первоначальных качеств, повреждениям в порче груза, а иногда создают реальную угрозу безопасности судна.

Особенность «микробного» фактора по сравнению с химическими и физическими воз­действиями среды состоит в том, что микроорганизмы не только за­носятся в грузы извне, но и сами могут в них развиваться. Из одного зародыша микроба, попавшего в груз, могут образоваться миллио­ны, способные нанести грузу непоправимый вред.

В грузах могут существовать и развиваться микроорганиз­мы различных видов: бактерии, дрожжи, плесневые грибки, актиномицеты.

Актиномицеты – порядок бактерий, образующих ветвящиеся клетки, или гифы. Гифы – микроскопические тонкие, простые или ветвящиеся нити, из которых формируются вегетативное тело (грибница, или мицелий) и плодовые тела грибов.

С морфологической точки зрения бактерии подразделяются на палочки, кокки, спирали и вибрионы. Размножаются они делением, некоторые образуют споры. Время от возникновения клетки до ее де­ления на последующие две составляет 20 – 30 мин. Продолговатые одноклеточные дрожжи размножаются побе­гами, некоторые виды – спорами. Для образования одной клетки требуется 30 – 40 мин. Грибковая плесень образует грибницу (мицелий) в виде силь­но разветвленного тела микроба. Размножается она преимущественно спорами, создавая из одной грибницы сотни тысяч спор. Полный цикл развития и спорообразования занимает 2 – 3 дня. Актиномицеты – переходная форма от грибковой плесени к бактериям – образуют мицелий и размножаются спорами.

В благоприят­ных условиях эти микроорганизмы быстро развиваются: переходят из пассивного состояния в активное, после чего развитие прекращается.

Размножение микроорганизмов происходит в большинстве случаев путем клеточного деления и образования спор. Клетка распадается на две части, из каждой половины возникает новая клетка, способная к дальнейшему делению. При формировании спор клетка выделяет часть содержащейся в ней воды, образует твердую оболочку и перехо­дит в пассивное состояние (анабиоз). Споры очень жизнеспособны, обладают большой сопротивляе­мостью к различным воздействиям и могут долго существовать в неб­лагоприятных условиях. Так, если микроорганизмы погибают при температуре 70 – 80°С, то их споры продолжают жить и при 120°С. Споры могут возвращаться в активное состояние и образовывать клет­ку, способную развиваться дальше.

Микроорганизмы имеют ряд общих свойств, которые следует учитывать при выборе мер защиты груза в период морской перевозки.

Одно из них приспособляемость к условиям окружающей среды. Каждый вид микроорганизмов размножается, развивается и живет только в подходящих для него условиях: при определенной температуре, влажности, содержании кислорода. Существуют минимальные, оптимальные и максимальные значения параметров сре­ды, определяющие различные степени жизнеспособности микроорганиз­мов. При "выходе" параметров за граничные значения микробы продол­жают жить, но их развитие и размножение приостанавливается; в оп­тимальных условиях наблюдается бурный рост и развитие микроор­ганизмов.

В грузах встречаются бактерии всех четырех групп, дрожжи и грибковая плесень. Большое значение для существования микробов имеет влажность груза (воздуха в трюме), которая должна быть не ниже определенного значения. В зависимости от прис­пособленности микроорганизмов к этому фактору их объединяют в три физиологические группы: ксерофильные (преимущественно грибковая плесень), мезофильные (все виды) и гигрофильные (бак­терии, дрожжи).

Исходя из потребнос­ти в кислороде, микроорганизмы разделяют на анаэробные, способные жить при полном отсутствии кислорода, и аэробные, живущие только в кислородосодержащей атмосфере. Промежуточная группа (микроаэрофилы) развиваются в среде с низкой концентрацией кислорода. Бакте­рии и актиномицеты представлены в обеих физиологических группах; дрожжи – преимущественно анаэробы; плесневые грибки – аэробы.

Разложение жиров часто является следствием жизнедеятель­ности микроорганизмов, которые вызывают порчу тех пищевых жи­ров, которые наряду с жиром содержат белки, углеводы, воду, соли и др. К ним относятся сливочное масло, маргарин, шпик, нерафинированное растительное масло.

Возбудителями микробиологической порчи жиров являются плесневые грибки и некоторые бактерии. Порча жира начинается с гидролиза под действием выделяемых микроорганизмами фер­ментов, называемых липазами. В результате гидролиза накап­ливаются свободные жирные кислоты, повышается кислотность продуктов, по которой обычно судят о начале порчи жира. Жир­ные кислоты, в конечном счете, превращаются в углекислый газ и воду. Глицерин используется микроорганизмами в качестве источ­ника углерода.

Наиболее активно все микроорганизмы развиваются при положительных температурах (от +10 до + 25°С).

Споры отдельных бактерий и плесени способны выдерживать довольно низкие температуры в течение длительного времени, и поэтому к мясу, перевози­мому при температуре минус 18 – 20°С следует предъявлять такие же строгие требования, как и к охлажденным или ох­лаждаемым продуктам.

140.Бактерии. Заражение и воздействие. Микробиологические процессы.

Бактерии – бесцветные организмы, обычно одноклеточные, размером от нескольких микрон до десятых долей микрона, по своим свойствам занимающие промежуточное положение между растениями и животными. Бактерии размножаются путем простого деления взрослой клетки. Им присуща опре­деленная биохимическая активность, выражающаяся в способ­ности изменять:

белки при помощи протеолетических (расщепляющих бел­ки) ферментов, вырабатываемых бактериями. Если процесс распада белков заходит достаточно глубоко, наблюдается выделение сероводорода и аммиака, вследствие чего у продук­та появляется специфический запах;

жиры (лнпиды), первой стадией расщепления которых является гидролиз при помощи фермента липазы с образова­нием глицерина и жирных кислот. Глицерин быстро подвер­гается дальнейшему окислению. Жирные кислоты сначала накапливаются в продукте, а затем окисляются до углекислоты и воды;

углеводы, являющиеся хорошим энергетическим материа­лом для бактерий. В процессе жизнедеятельности бактерии используют углеводы главным образом на дыхание. Кислород­ное дыхание представляет собой биологическое окисление, сопровождающееся выделением энергии, необходимой для жизни бактерий.

В зависимости от отношения к кислороду воздуха бакте­рии могут быть облигатными (обязательными) анаэробами, анаэробами и факультативными анаэробами.

Рыба поражается психрофильными бактериями, которые находятся обычно на коже, жабрах и в кишечнике. Сама ткань поражается редко. На сохранность этого продукта влияют исходная обсемененность и температура хранения или перевозки. Многие виды бактерий, паразитирующие на рыбе, могут выживать и даже размножаться при отрицательных тем­пературах.

Плодоовощные грузы, ввиду необходимости хранения и пе­ревозки при положительных температурах, в результате дея­тельности микроорганизмов подвержены порче значительно больше. На поверхности плодов паразитирует огромное ко­личество различных бактерий и плесеней, которые вызывают самые разнообразные заболевания этих продуктов. Основные из них – физиологические:

загар – побурение кожицы в виде отдельных бурых пятен или полос, которые впоследствии разрастаются и охватывают всю поверхность плода;

побурение плодовой мякоти – поражает яблоки и груши;

стекловидность или припухлость – на разрезанном плоде (яблоке) отчетливо видны как бы остекленевшие участки во­круг семенного гнезда;

коричневая пятнистость – поражает цитрусовые, поверх­ность их покрывается небольшими вдавленными пятнами коричневого цвета диаметром до 5 – 6 мм, которые постепенно покрывают значительную часть поверхности плода;

мембраноз – побурение оболочек долек мякоти цитрусовых плодов;

красная пятнистость – мелкие пятнышки красного цвета (поражаются преимущественно цитрусовые).

Заражение перевозимых морем грузов происходит обычно в бактериальных очагах. Ими могут быть:

биотопы (вода, отходы, организмы), в которых микробы живут и размножаются;

места скоп­ления (металлические конструкции грузовых помещений, перекры­тия, транспортные средства), в которых микроорганизмы сохраняют­ся длительное время в пассивном состоянии;

носители (одежда, руки рабочих, посуда, товары), на которых микробы могут существовать короткое время.

Грузы заражаются как при непосредственном контакте с бакте­риальным очагом, так и путем переноса зародышей микробов, например, воздушными потоками вместе с пылью или с грязью. В благоприятных условиях зародыши начинают развиваться и размножаться, происходит интенсивный обмен веществ между клетками и средой.

Клетки питают­ся, ассимилируя вещества из среды, и выделяют "отходы" – продукты распада питательных веществ. Они также выделяют энзимы (ускорители биологических процессов), чем способствуют разложению различных ве­ществ – составных частей груза. Одна клетка микроба может выз­вать распад вещества, по массе превышающего ее в сотни раз. Проис­ходящие при этом изменения химического состава и структуры грузов приводят к ухудшению их потребительских качеств, снижению сортности, а иногда и к полной непригодности для использования.

Под воздействием микроорганизмов в перевозимых продуктах могут развиваться следующие микробиологические процессы:

гниение и разложение – рыба, мясо, мясопродукты, кожа, яйца, бумага, пластмассы, текстильные изделия;

брожение – уксус, бутиловый спирт, кислоты, каучук;

плесневение – товары растительного происхождения;

распад полисахаридов – целлюлоза, крахмал, гликоген, про­дукты, содержащие пектин;

самонагревание – зерно, мука, шрот, хлопок, табак, волокнистые, рыбная мука.

Первостепенное значение для активизации зародышей микробов, внесенных в груз, имеет содержание в нем воды. В случае, когда количество химически несвязанной воды в грузе становится достаточным для развития микробиологических процессов (критичес­кое влагосодержание), вредное воздействие микроорганизмов резко возрастает. Критическое содержание воды в грузе определяется как видом микроорганизмов, так и их способностью приспосабливаться к этому фактору среды обитания. В общем случае можно считать, что чем выше влагосодержание принимаемого на судно груза, тем больше риск его несохранной доставки, по причине воздействия микроорганизмов.