Факультет

Студентам

Посетителям

Объекты бактерицидной обработки

При хранении и переработке пищевого сырья происходит дополнительное инфицирование его микроорганизмами от средств транспортировки и оборудования, воздуха производственных помещений, обслуживающего персонала и т. д.

Ни стерилизация, ни другие виды специальной обработки не обеспечивают стойкости готовой продукции, если на предприятии высокая микробная обсемененность сырья и технологического оборудования. Предупредить контактные инфекции можно лишь при тщательном соблюдении санитарно-гигиенических требований к условиям производства.

Метаболизм микроорганизмов приводит к химическому и физическому изменению пищевых продуктов, вызывающему биологическую нестабильность и снижение их качества (изменение вкуса, консистенции или полная порча), возникновение пищевых отравлений и опасных для жизни инфекционных заболеваний. Условия для развития микрофлоры зависят от вида перерабатываемого сырья (химического состава, структуры, консистенции) и разных внешних факторов (температуры, содержания кислорода в воздухе), которые неодинаковы для различных отраслей пищевой промышленности. Вредную микрофлору в зависимости от происхождения можно разделить на две основные группы: сапрофитную и патогенную. С точки зрения практической микробиологии пищевых продуктов, нет необходимости в четком разделении между этими группами микроорганизмов, однако для разработки научно обоснованных методов дезинфекции такой анализ представляется полезным.

К сапрофитным относятся микроорганизмы, ухудшающие качество продукции или безвредные для нее. Они принадлежат к различным группам — бактериям, плесневым грибам и дрожжам, причем по количеству представителей и причиняемому Ущербу ведущее место занимают бактерии. При нарушении санитарно-гигиенических требований сапрофитная микрофлора может развиваться в большинстве продуктов и образовывать токсичные продукты обмена, потребление которых может привести к тяжелым пищевым отравлениям и даже к смертельному исходу.

Значительное место в пищевом рационе занимают молоко и молочные продукты. Вместе с тем молоко является скоропортящимся продуктом и представляет собой благоприятную среду для развития возбудителей различных пищевых инфекций и микроорганизмов, вызывающих отравление. Микробное заражение молока может привести также к различным порокам готового продукта. Так, развитие бактерий Streptococcus lastis приводит к скисанию молока, бактерии Alcaligenes viscosus вызывают свертывание молока и придают ему прогорклый вкус. Горький вкус появляется также при наличии в молоке протеолитических бактерий Streptococcus liquefaciens. На микробиологические показатели при переработке молока и молочных продуктов существенное влияние оказывает качество дезинфекции производственных емкостей и технологического оборудования, которые служат источником вторичного обсеменения сырья нежелательной микрофлорой.

В производстве хлебобулочных изделий существенную трудность представляет проблема засорения посторонней микрофлорой культурных пекарских дрожжей при непрерывном технологическом процессе их приготовления в ферментерах. Низкая pH мелассового сусла препятствует бактериальной инфекции, однако масляно-, молочно — и уксусно-кислые бактерии могут активно развиваться. Спороносные бактерии рода Clostridium создают условия, неблагоприятные для размножения пекарских дрожжей, и придают им неприятный прогорклый вкус.

Использование при выпечке хлеба пшеничной муки, инфицированной спорами Bacillus mesentericus, может привести к его заражению тягучестью (картофельной болезнью) и распространению ее на всем хлебопекарном заводе. Кроме того, наличие в воздухе указанных спор приводит к инфицированию последующих партий чистой муки.

Наряду с бактериальной микрофлорой в хлебопекарной промышленности нежелательным является также развитие диких дрожжей.

На пивоваренных заводах к вредным микроорганизмам относят дикие дрожжи родов Saccharomyces, Candida и другие, а также молочно — и уксусно-кислые бактерии Lactobacillus, Micrococcus, Sarcinia. При инфицировании пиво сильно мутнеет, появляются горечь и неприятный вкус, посторонние запахи. Известную роль вредителей пивоваренного производства играют плесневые грибы Penicillium, Aspergillus и др. Наиболее опасными, вызывающими помутнение и почти всегда быстрое прокисание пива, являются молочно-кислые бактерии в форме кокков и палочек, устойчивые к кислоте и антисептическому воздействию хмеля. Микрофлора хорошо адаптируется к производственным условиям и очень быстро развивается даже при температуре бродильного и лагерного подвалов. Источником инфекции при главном брожении и дображивании могут быть чаны, танки и другие технологические резервуары.

При хранении и переработке фруктов и овощей причины порчи весьма разнообразны. Наряду с процессами ферментативного разрушения значительную роль играют различные виды микробных возбудителей гнили. Многие возбудители проникают в плоды еще во время их развития, однако определенный ущерб наносит инфицирование плодов в хранилищах, технологическом оборудовании и т. д. Фрукты и овощи (особенно с нарушенной естественной защитной системой) являются хорошей питательной средой для микроорганизмов, поэтому каждый год в результате гниения плодов теряется значительная часть урожая. На практике, в зависимости от вида микроорганизмов-вредителей и внешней картины болезни, различают несколько наиболее распространенных форм порчи. Гриб Rhizopus nigricans и родственные ему виды приводят к возникновению бактериальной мокрой гнили плодов, преимущественно клубники. Фрукты с сухой гнилью, которая известна также под названием серая гниль, поражены грибами рода Gloeosporium. Сердцевинная гниль является следствием поражения плодов различными видами — Fusarium, Botrytis, Alternaria, Penicillium, Frichothecium, Cladosporium и др. Инфекционное заболевание плодов — горькую гниль вызывают три вида Gloeosporium perennans, G. album и G. fructigenum с Glomerella cingulata в качестве основной плодовой формы. Горькая гниль может привести к значительным потерям вишни. Одна из форм горькой гнили, вызванная Trichothecium roseum, имеет ограниченное распространение на поверхности фруктов и названа гнилью оболочки. К распространенным формам микробной порчи плодов относятся также коричневая гниль, возбудителем которой являются грибы рода Sclerotinia, земная гниль, обусловленная плесневыми грибами Penicillium expansum, фруктовая гниль (возбудитель — Phytophthora cactorum) и др. Помимо важнейших возбудителей плодовой гнили, рассмотренных выше, продукты растениеводства могут подвергаться воздействию и других многочисленных микроорганизмов, вызывающих порчу. Это особенно следует учитывать при хранении и транспортировке спелых фруктов.

По химическому составу фруктовые соки и морсы являются благоприятной средой для развития многих микроорганизмов. Потребляются фруктовые соки значительно позже их производства, в связи с чем возникает необходимость в хранении и обеспечении стойкости большого количества соков. Для уничтожения вредных микроорганизмов в свежем соке используют различные способы специальной обработки: насыщение CO2, замораживание, стерилизацию и пастеризацию, обеспложивающую фильтрацию и др. Последующее хранение осуществляют преимущественно в танках, стеклянных баллонах, бочках и бетонных резервуарах. При этом серьезной проблемой является загрязнение производственных емкостей патогенной микрофлорой, приводящей к быстрой порче соков вследствие спиртового брожения, плесневения, молочно-кислого брожения и других нежелательных изменений.

К бактериальной порче фруктовых соков приводят преимущественно кислотообразующие виды, такие, как молочно-, уксусно — и масляно-кислые бактерии. Бактериальное инфицирование обычно проявляется помутнением соков, значительным содержанием молочной, уксусной и масляной кислот, образованием газов. Дрожжи приводят к помутнению, образованию донного осадка и плесневой пленки на поверхности соков. Дрожжи рода Schizosaccharomyces вызывают биологическое кислотопонижение и брожение плодово-ягодных соков.

Сложной многокомпонентной неустойчивой системой, способной изменяться под действием различных физико-химических и биологических факторов, является вино. К изменениям биологического характера относятся заболевания вин, вызываемые различными родами бактерий, дрожжей и плесневых грибов. Так, молочно-кислое брожение крепких и десертных вин вызывают бактерии Lactobacteria сеае, уксусно-кислые бактерии Acetobacter aceti, Acetobacter xylinum, Acetobacter Kutzingianum, Acetobacter Pasterianum являются причиной уксусного скисания вин—опасного и наиболее распространенного заболевания. Ряд патогенных бактерий приводит к ожирению вина, прогорканию, появлению мышиного привкуса и другим порокам. К группе дрожжей-вредителей винодельческого производства относятся различные виды спорогенных дрожжей родов Saccharomyces, Hansenula, Pichia, Saccharomycodes, Zygosaccharomyces, Schizosaccharomyces и не образующих спор дрожжей Candida mycoderma, Brettonomyces и др. Пленчатые дрожжи (Candida mycoderma, Hansenula, Pichia) являются возбудителями цвели вина, вызывают помутнение и дестабилизацию столовых вин. Следует отметить, что в виноделии существенную роль в обеспечении вкуса вина и его стойкости при хранении играет чистота технологических емкостей, в которых вино образуется, формируется, созревает и стареет. Недоброкачественно подготовленные производственные резервуары являются постоянным источником образования болезнетворной микрофлоры, вызывающей разнообразные пороки вина и придающей ему посторонние привкусы и запахи.

Еще большую опасность, чем порча пищевых продуктов, представляет возможность инфицирования пищевого сырья во время переработки и последующего попадания в готовые пищевые продукты промышленного производства токсичных микроорганизмов. Патогенные микроорганизмы (энтеробактерии или кишечные бактерии) включают разнообразную по свойствам микрофлору от сравнительно безвредной до сильно патогенной, вызывающей опасные для жизни инфекционные заболевания (брюшной тиф, дизентерию, паратифы и др.).

Одним из характерных микробиологических возбудителей болезней, передаваемых через продукты питания, являются бактерии группы Salmonella. Сальмонеллез обычно развивается в результате потребления зараженных продуктов, приготовленных или сохранявшихся в условиях, благоприятных для развития этого микроорганизма. Основным источником заражения человека сальмонеллами считаются продукты животного происхождения (мясо, домашняя птица, непастеризованные яичные продукты). Так, употребление яичных продуктов, содержащих значительное число микроорганизмов группы Salmonella, в качестве компонентов при производстве хлебобулочных изделий или в готовых салатах может вызвать вспышку отравления, так как эти продукты не подвергаются тепловой обработке, достаточной для уничтожения указанных микроорганизмов. Продукты, производимые или обрабатываемые с нарушением санитарно-гигиенических норм, могут быть инфицированы сальмонеллами и при неправильной транспортировке, хранении и приготовлении могут стать источником заболевания.

Другое распространенное инфекционное заболевание — шигеллез вызывают бактерии Shigella. Установлено, что Shigella dysenteriae вырабатывает энтеротоксин с высокой цитотоксичностью. Наиболее распространенным представителем группы кишечной палочки, ответственным за диарейные заболевания, являются бактерии Escherichia coli. Важное значение имеют и другие серотипы. При этом необходимо отметить, что Е. coli не всегда бывают патогенными. Помимо рассмотренных, причиной пищевых токсикоинфекций могут явиться и другие грамотрицательные бактерии: Pseudomonas, Yersinia enterocolitica и др.

Одна из наиболее распространенных пищевых инфекций — ботулизм, вызываемый бактериями Clostridium botulinum. Возбудители ботулизма хорошо размножаются в кулинарно обработанных и длительное время хранящихся продуктах. Большинство мясных, рыбных, овощных консервов являются для них благоприятной средой. Известны также случаи развития этих бактерий в некоторых фруктовых консервах.

Имеются сведения о пищевых токсикоинфекциях, связанных с аэробными спорообразующими бациллами. Bacillus cereus относится к крупным грамположительным аэробным спорообразующим бациллам, способным расти и в анаэробных условиях. Микроорганизм ответствен за порчу пастеризованного молока и сливок (прогоркание). Однако данные позволяют отнести эти бациллы к числу патогенных микроорганизмов. В малых количествах Bacillus cereus не опасен, поэтому основной задачей профилактических мероприятий должно являться предотвращение прорастания спор и последующего размножения вегетативных клеток в готовых продуктах.

Проблемой международного значения являются энтеротоксикозы, вызванные стафилококковой микрофлорой. По данным, около 50% выделяемых Staphylococcus aureus способны при испытаниях в лабораторных условиях вырабатывать энтеротоксин, более того, один и тот же штамм может вырабатывать два и более энтеротоксина.

Вспышки септической ангины и скарлатины являются результатом пищевых токсикоинфекций, вызванных бактериями Streptococcus. Потребление сырого молока и его продуктов, инфицированных бактериями Brucella, приводит к заражению бруцеллезом. Хотя в молоке бактерии Brucella не размножаются, они переносят естественное скисание и процессы переработки молока при изготовлении таких продуктов, как масло, мягкие сыры и мороженое. В окружающей среде при отсутствии прямого солнечного освещения бактерии Brucella сохраняются в течение многих недель и могут переносить замораживание, однако дезинфицирующие средства и нагревание свыше 333 К приводят к их инактивации.

Присутствие вирусов в пищевом сырье может привести к инфекционным заболеваниям вирусной природы, таким, например, как инфекционный гепатит, полиомиелит, гастроэнтерит и др. Возможным источником вспышек инфекционного гепатита являются холодные мясные продукты и салаты, реже молоко и молочные продукты. Причиной заражения пищевого сырья кишечными вирусами является контакт загрязненной воды или рук человека с технологическим оборудованием.

Вирусы размножаются только в соответствующих живых клетках, поэтому при попадании в пищевые продукты они могут или сохраниться, или инактивироваться (потерять инфекционность). Основным фактором, определяющим устойчивость вирусов в продуктах питания, является температура. Термическая обработка, сопоставимая по интенсивности с пастеризацией молока, приводит к полному подавлению вирусов в пищевом продукте. В то же время при низких температурах или в замороженном состоянии находящиеся в продуктах вирусы сохраняются столько же, сколько и сами продукты. Следует отметить, что вирусы редко попадают в пищевые продукты при их производстве, хранении и распределении, а преимущественно во время приготовления пищи и при сервировке.

В результате метаболизма не менее чем 150 видов плесневых грибов на определенных пищевых продуктах и в соответствующих условиях образуются вещества (микотоксины), токсичные при пероральном приеме для человека. В то же время очень часто в зараженных грибами продуктах микотоксины отсутствуют. Микотоксины, как правило, резистентны к обычным методам обработки. К числу алиментарных микотических инфекций относят, например, фикомикоз, который вызывают попавшие с пищей в организм человека Mucora сеае, особенно родов Absidia, Rhizopus, Mortierella, Basiodobobus, Mucor и Cunninghamella. Борьба с микотоксикозами состоит в обеспечении условий производства, переработки, хранения, перевозки и распределения пищевых продуктов, обеспечивающих предотвращение образования микотоксинов. Особенно важно предотвратить рост грибов в продуктах при хранении.

Биологические особенности микроорганизма определяют его устойчивость к бактерицидной обработке. Существенную роль при этом играют строение микробной клетки, проницаемость ее оболочек и степень проникновения бактерицидного агента. Установлено, в частности, что расположение на поверхности клеток фосфолипидов способствует устойчивости микробных клеток к действию дезинфектанта.

Устойчивость микроорганизмов к действию бактерицида определяет также их способность к спорообразованию. В этом отношении всю микрофлору делят на образующую и необразующую споры. В качестве санитарно-показательной микрофлоры при контроле качества дезинфекции обычно используют кишечную палочку, которая не образует спор и обладает средней устойчивостью. Наиболее стойкими из неспоровых микробов являются стафилококки и стрептококки, а из них — золотистый стафилококк (St. aureus), который служит эталоном для оценки эффективности обеззараживания. Споровая группа микроорганизмов наиболее устойчива к бактерицидному воздействию различных неблагоприятных факторов. Так, например, споры сибирской язвы сохраняют жизнеспособность в сухой садовой земле в течение 15 лет, в сырой — 4 года, в морской воде — 8—12 лет.

Резистентность к бактерицидному препарату различных штаммов одного и того же вида микрофлоры может сильно различаться, что объясняется способностью многих микроорганизмов образовывать в соответствующих условиях различные мутанты, которые могут в значительной степени отличаться устойчивостью от родительского штамма. Последнее обстоятельство представляет большие трудности для достижения бактерицидного эффекта при обеззараживании объектов. Другим, не менее существенным затруднением при разработке режимов бактерицидной обработки различных объектов является необходимость определения массивности их заражения, поскольку с увеличением концентрации микробных клеток повышается их индивидуальная резистентность к обеззараживающему агенту.

Устойчивость микробных клеток к бактерицидной обработке зависит также от условий культивации. Так, устойчивость кишечной палочки к 30-минутному нагреванию при 326 К различна в зависимости от температуры ее культивирования: число живых клеток в этих условиях среди микроорганизмов, выращенных при 301 К, составляет 7—8%, среди культур, выращенных при 303 К, 24—34%, и среди культур, выращенных при 311,5 К, 65—83%. Причиной такого разброса данных по резистентности бактерий кишечной палочки является тот факт, что при отпимальных условиях размножение микробов происходит в 2 раза быстрее и штаммы, выращенные при температуре 311,5 К, имеют большее количество зрелых клеток, которые обладают более значительной, чем молодые, устойчивостью к теплу в связи с меньшим содержанием влаги в клетке. Типичная кривая развития микрофлоры характеризуется на начальном этапе фазой отставания — лаг-фазой, а затем фазой экспонентного или логарифмического роста. Таким образом, как следует из приведенного примера, важным, способом контроля микробиальной обсемененности является регулирование условий окружающей среды, допускающих присутствие микроорганизмов в фазе отставания.

В этом отношении наибольшую трудность представляют термостойкие бактерии, большинство которых относится к мезофильным микроорганизмам. Эта микрофлора не развивается при температурах пастеризации и кратковременной стерилизации, но многие клетки в культуре способны сохранять свою жизнеспособность, на протяжении всего процесса термической обработки, а после: понижения температуры вновь возобновляют свой рост.

К термостойким бактериям относятся микрококки, стрептококки, аэробные споровые и грамотрицательные палочки. Термофильные спорообразующие бактерии рода Bacillus могут вызвать плоскокислую порчу консервированных овощей (горошек, кукуруза). Термофильные микроорганизмы, быстро развивающиеся при температуре 328 К, могут привести к повышению кислотности молока и развитию пороков вкуса молочных продуктов. В сыром молоке обычно содержится незначительное количество термофильных бактерий, но вполне достаточное, чтобы в процессе длительного хранения молока при высокой температуре их количество значительно возросло. Одним из источников инфицирования молочной продукции термофильной микрофлорой являются танки после мойки горячей водой.

Регулирование температуры на пищевом предприятии — важное средство предотвращения роста вредной и патогенной микрофлоры. Хотя психрофильные бактерии, такие, как Pseudomonas,. Achromobacter и Flavobacterium, могут размножаться почти при температурах замерзания, интенсивность их роста в этом температурном интервале низка, а соответствующая обработка морозильных установок и холодильных камер может предотвратить рост этих микроорганизмов. Хранение при низкой температуре является обычным способом повышения стойкости пищевых продуктов. В этих условиях наличие бактерий, способных довольно хорошо развиваться при низкой температуре, будет отрицательно влиять на стойкость продуктов.

Мезофильные микроорганизмы поддаются контролю легче, чем психрофильные виды. Однако при нормальной комнатной температуре, обычной для большинства пищевых предприятий, эти микроорганизмы быстро растут и образуют слизи на инспекционных транспортерах и оборудовании, если не соблюдать жесткие санитарные требования.

Помимо температуры, к основным внешним факторам, определяющим эффективность борьбы с микробиальной обсемененностью, относятся влажность воздуха, величина pH и присутствие: подходящих питательных сред.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: