4. Ризики потрапляння мікроорганізмів до продукту на різних етапах виробництва м’ясних консервів

Закладання сировини і допоміжних матеріалів в банки і порціонування. В процесі закладання щільних складових частин продукту (м'ясо, рослинна сировина, прянощі), заливки рідких складових частин (бульйон, соус) і доведення маси нетто до стандартної (порціонування) осіменіння консервованої сировини підвищується. При цьому джерелами осіменіння можуть бути руки робітників (при ручній розкладці) або устаткування (наповнювальні машини), а також допоміжні матеріали (прянощі, сіль, цукор, бульйонна добавка та ін.), які завжди містять мікроорганізми.

Прянощі зазвичай містять мікроорганізми у великій кількості. Загальне мікробне осіменіння прянощів (перець, лавровий лист, коріандр, гвоздика та ін.) часто складає десятки і сотні тисяч, а інколи і мільйони мікробних клітин в 1 г. Переважають різні види бацил аеробів і анаеробних мезофільних і термофільних клостридії. Найсильніше осіменені мікроорганізмами мелені прянощі.

Сіль і особливо цукор часто бувають осіменені (до 80% випадків) різними споротвірними мікроорганізмами, головним чином мезофільними бацилами аеробів і анаеробними клостридіями.

Жир-сирець, що додається в консерви, містить безспорові мікроорганізми; топлений жир – термостійкі спори багатьох мікроорганізмів аеробів і анаеробів; бульйонна заливка – споротвірні термофільні мікроорганізми, що потрапляють в неї з трубопроводів бульоноварильних установок, де вони здатні розмножуватися.

При внесенні допоміжних матеріалів консервовані продукти осіменяються головним чином термостійкими мікроорганізмами, що утрудняє їх стерилізацію.

Додатковим джерелом осіменіння продукту мікроорганізмами в деяких випадках може бути консервна тара (банки). До санітарної обробки на поверхнях консервних банок є різні кокові бактерії, мезофільні бацили аеробів і анаеробні клостридії, неспоротвірні гнильні бактерії, цвіль, дріжджі, актиноміцети і бактерії групи кишкових паличок. Тому перед використанням консервні банки слід ретельно мити і пропарювати.

Стерилізація. Стерилізація консервів – завершальний етап технологічного процесу консервації. Під стерилізацією мається на увазі різний ступінь нагрівання продукту, що приводить до отримання мікробіологічно стабільного консервованого продукту, що не містить мікроорганізмів, здатних розвиватися в нім під час зберігання в певних температурних умовах. Основна мета стерилізації консервів – знищення патогенних і токсигенних мікроорганізмів, а також мікроорганізмів, здатних зумовити псування продукту.

Режим стерилізації, регламентований технологічними інструкціями, встановлюють залежно від виду консервів, розміру консервної тари, умов зберігання. М'ясні консерви стерилізують при 112-120°С.

Знищення мікробів при стерилізації є функцією часу і температури. Чим вище температура, тим швидше гинуть мікроорганізми. Проте, не дивлячись на дію високих температур, в консервах після стерилізації можуть зберігатися життєздатні мікробні клітини, тобто не завжди досягається повна стерильність всіх банок. Тому при виробленні різних видів консервів орієнтуються зазвичай на консервований продукт, що задовольняє вимогам промислової стерильності. У консервованому продукті промислової стерильності допускається присутність тільки обмеженого числа видів споротвірних мікроорганізмів. У ньому мають бути відсутніми мікроорганізми і речовини мікробіологічного походження, небезпечні для здоров'я людей, а також мікроорганізми, здатні розвиватися і зумовити псування продукту при температурі зберігання, встановленій для даного виду консервів.

Істотно впливає на ефективність стерилізації консервів груповий склад мікрофлори продукту, тобто те, які мікроорганізми присутні в консервованому продукті, яка їх стійкість до високих температур. Термостійкість мікроорганізмів в значній мірі залежить від їх родової і видової приналежності, фізіологічного стану клітин або спор. Неспоротвірні бактерії менш стійкі до нагрівання, ніж споротвірні. Термостійкість бактерійних спор може в 105 разів перевищувати термостійкість вегетативних клітин. Стійкість до високих температур середовищ неспоротвірних бактерій теж неоднакова. Наприклад, коки більш термостійкі, ніж бацили. Молоді мікробні клітки чутливіші до дії високих температур, ніж старі.

Спори різних видів споротвірних мікроорганізмів володіють неоднаковою стійкістю до високих температур. Так, спори багатьох мезофільних бацил аеробів відмирають вже при 100°С, тоді як спори сінної палички можуть зберігати життєздатність при 130°С. Стійкі до дії високих температур також спори термофільних бацил аеробів – бацила коагулянс (Вас. coagulans), бацила аеротермофілюс та ін., що зберігають життєздатність при 125-130°С. Спори анаеробних мікроорганізмів відмирають при високих температурах повільніше, ніж спори аеробів. Спори різних штамів одного і того ж виду мікроба також можуть мати неоднакову стійкість до високих температур. Найбільш термостійкими є зрілі спори, що покояться.

У неменшому ступені на результати стерилізації впливає кількісний склад мікрофлори, тобто загальна кількість мікроорганізмів і їх спор, що містяться в консервованому продукті. Чим вище початкова мікробна осіменіння консервів, тим більше часу потрібно для повного знищення мікроорганізмів, і тим більше їх може вижити при нагріванні.

При значному мікробному осіменінні продукту перед стерилізацією збільшується вірогідність попадання в банки термостійких спор, а отже, ефективність стерилізації за інших рівних умов залежить від числа мікроорганізмів, що містяться в продукті, що стерилізується.

Швидкість відмирання мікроорганізмів в процесі стерилізації залежить також від консистенції і гомогенності продукту. У консервах, що мають рідку консистенцію, утворюються конвекційні струми, внаслідок чого температура при стерилізації швидко стає майже однакової у всіх частках банки. При щільній консистенції продукту конвекція ускладнена і тепло в основному поширюється унаслідок теплопровідності банки, тому температура в різних точках продукту неоднакова. У периферичних зонах вона вища, ніж в центрі банки. Наприклад, за однакових умов стерилізації в банці із зеленим горошком температура 110°С досягається через 25 хвилин, а в банці з м'ясом – тільки через 50 хвилин. Оскільки консерви, що мають рідку заливку, швидше прогріваються, то мікроорганізми в них гинуть швидше, ніж в сухих щільних консервах.

При стерилізації консервів від концентрації водневих іонів в середовищі в значній мірі залежить термостійкість мікроорганізмів. У продуктах з нейтральною і слаболужною реакцією середи більшість споротвірних мікроорганізмів володіють максимальною стійкістю до високих температур. Наприклад, паличка ботулінум зберігає свою життєздатність при рН 6,3-6,9, а сінна паличка – при 6,8-7,6.

Кисла реакція прискорює денатурацію білків і відмирання мікроорганізмів, а також викликає зниження термостійкості вегетативних мікробних клітин і їх спор. Чим вище кислотність продукту, тим більший вплив вона робить на зниження термостійкості мікроорганізмів і, отже, їх загибель настає при менш високій температурі.

На стійкість мікроорганізмів до високих температур впливає також наявність жиру в консервованому продукті. Жир – поганий провідник тепла – сприяє виживанню мікроорганізмів при стерилізації. Жир проводить тепло в 1,82 разу повільніше, ніж м'ясо. При збільшенні вмісту жиру в м'ясних консервах знижується теплопровідність продукту, а термостійкість мікробних клітин підвищується. На поверхні мікробних клітин утворюється гідрофобна плівка жиру, яка перешкоджає проникненню води в клітку і тим самим захищає білки цитоплазми від денатурації. При цьому створюються умови, близькі до умов стерилізації «сухим жаром», через що для знищення мікробів потрібний триваліший час. Наприклад, спори сінної палички в бульйоні при 106°С гинуть через 10 хвилин, тоді як в тваринному жирі навіть при 150°С – тільки через 1 годину. Бактерії групи кишкових паличок в бульйоні при 100°С гинуть вмить, а в маслі при цій же температурі – тільки через 30 хвилин. Після прогрівання протягом 10 хвилин при 100 °С у м'ясі без жирової тканини від загальної кількості мікробів, що містяться до нагрівання, зберігається тільки 1% життєздатних клітин, в м'ясі з 5% жиру – до 6, а в м'ясі з 15% жиру – близько 9%.

Присутність солі в консервованому продукті впливає на термостійкість мікроорганізмів – залежно від її концентрації і виду мікробів.

Невеликі концентрації хлориду натрію (1-2%) підвищують стійкість до високої температури багатьох мікроорганізмів і їхніх спор, у тому числі палички ботулінум. Найвищий ефект дії солі на термостійкість деяких спорових (картопляна паличка, паличка спорогенес) і безспорових мікроорганізмів – мікрококів, лактобацил та ін. – спостерігається при концентрації солі 5,8%. Спори палички перфрінгенс найбільш стійкі до нагрівання у присутності 3% хлориду натрію.

Значні концентрації солі (вище 10%) надають зворотну дію, тобто зменшують термостійкість палички перфрінгенс, палички ботулінум і інших мікроорганізмів.

Підвищення термостійкості мікроорганізмів при невеликих концентраціях хлориду натрію пояснюється осмотичним відсмоктуванням вологи з мікробних клітин, внаслідок чого їх стійкість до нагрівання підвищується. Якщо ж концентрація солі досягає 10%, то зачинає виявлятися її дія, що висолює, на білки, що призводить до зниження термостійкості мікробів і їхніх спор. Цукор в невеликих концентраціях (2-18%) помітно не впливає на стійкість мікроорганізмів до високих температур. Цукор в дещо більших концентраціях (30%) надає захисну дію на дріжджі і цвіль. Високі концентрації цукру (70%) підвищують стійкість багатьох мікроорганізмів, у тому числі палички ботулінум, до нагрівання. В цьому випадку підвищення термостійкості також пояснюється втратою клітинами частини вільної води в результаті осмосу.