Мікроорганізми у виробництві харчових продуктів

ЦЕНТРАЛЬНА СПІЛКА СПОЖИВЧИХ ТОВАРИСТВ УКРАЇНИ

(УКООПСПІЛКА)

Хмельницький кооперативний торговельно-економічний інститут

Розглянуто та затверджено на засіданні

кафедри товарознавства та торговельного підприємництва

протокол № __ від _______ 20__ р.

Завідувач кафедри

_____________ к. т. н., доцент Кулик В. М.

Спеціальність: 6.140101 Готельно-ресторанна справа Курс I

Дисципліна: "Мікробіологія"

Лекція 9

Лекція-презентація

Тема. Мікроорганізми у виробництві харчових продуктів

Навчальна мета: вивчити мікрофлору продуктів, її походження, властивості окремих представників, їхню біохімічну діяльність, умови розвитку для запобігання мікробному псуванню продуктів при транспортуванні, зберіганні та реалізації, а також з метою профілактики харчових отруєнь мікробної природи.

Виховна мета: Формувати якості особистості студентів та пізнавальний інтерес.

Розвивальна мета: Спонукати до пізнавальної, наукової, творчої діяльності; розвивати самостійність та творче мислення.

Методична мета: Використання презентації на занятті як засобу активізації процесу навчання.

План

Ризики потрапляння мікроорганізмів до продукту на різних етапах виробництва
Зміна мікрофлори фаршу при виробленні варених і напівкопчених ковбасних виробів
Зміна мікрофлори фаршу при виробленні копчених ковбас
Ризики потрапляння мікроорганізмів до продукту на різних етапах виробництва м'ясних консервів

Технічні засоби навчання:

Інтерактивна дошка
Мультимедійний проектор
Персональний комп’ютер

Наочність:

Тематична презентація в Power Point.

Міждисциплінарні зв’язки:

Забезпечувані: Товарознавство продовольчих товарів, Санітарний контроль, Товарознавство непродовольчих товарів, Технологія приготування їжі.

Забезпечуючі: харчова хімія, хімія, екологія.

Література:

Основна

1. Рудавська Г. Б., Демкевич Л. І. Мікробіологія: Підручник. – 2-ге вид., перероблене та доповнене. – К.: Київ. нац. торг.-екон. ун-т, 2005. – 407 с.

2. Малигіна В. Д. Мікробіологія та фізіологія харчування. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів І – ІV рівня акредитації. – К.: Кондор, 2009. – 242с.

3. Білоруська Й. С. Основи мікробіології, санітарії та гігієни: Навч. Посібник. – К.: Техніка, 2003. – 128 с.

Додаткова

4. Векірчик К. М. Мікробіологія з основами вірусології: Підручник. – К.:Либідь, 2001.- 312 с.

5. Азаров В. М. Основи мікробіології та санітарії: Підручник. – Москва: Економіка, 1986. – 207 с.

1. Ризики потрапляння мікроорганізмів до продукту на різних етапах виробництва

Посол. Збільшення кількості мікроорганізмів в м'ясі відбувається головним чином в результаті попадання разом з сумішшю (або розсолом) засолу різних солестійких і солелюбних гнильних бацил, пігментних коків, дріжджів, спор цвілевих грибів, актиноміцетів та ін. Для виключення цього джерела додаткового забруднення м'яса мікроорганізмами рекомендується для засолу застосовувати стерильну суміш засолу.

При дотриманні температурного режиму (температура не вище 2-4°С) і термінів засолу (не більше 1-3 діб для варених і не більше 5-10 діб для сироко- пчених ковбас) значного збільшення вмісту мікроорганізмів не відбувається.

Складання ковбасного фаршу. Осіменіння фаршу може відбуватися під час виконання механічних операцій (подрібнення м'яса на дзизі і кутері, обробка фаршу в машині змішувача), з устаткування, рук робітників, тари, інвентарю, з повітря приміщень. Мікроорганізми можуть потрапляти у фарш при додаванні шпика, крохмалю, муки і спецій. Із спеціями, особливо з перцем, у фарш потрапляють споротвірні бактерії. Як показали дослідження, мікробне осіменіння перцю обчислюється мільйонами або навіть десятками мільйонів мікробів в 1 г. Переважна маса мікробів, що знаходяться в перці, доводиться на бацили аеробів.

Використання стерилізованих спецій дозволяє усунути це джерело мікробного забруднення фаршу.

Наповнення ковбасної оболонки фаршем. При набиванні ковбасних батонів у фарш з шприців можуть потрапляти мікроорганізми, тому їх необхідно ретельно мити і дезінфікувати.

Іншим джерелом мікробного осіменіння фаршу при набиванні може служити ковбасна оболонка. Застосовують природні (мокросолені, прісно-сухі і штучні оболонки). Природні кишкові оболонки забруднені різними мікроорганізмами, багато хто з яких є збудниками псування м'яса і м'ясопродуктів. У мо- кросолених кишкових оболонках зазвичай містяться бактеріум галофілум, різні види мікрококів, сарцини, бацили аеробів, актиноміцети, цвілеві гриби і інші галофільні і солестійкі мікроорганізми. У прісно-сухих кишкових оболонках також часто знаходяться спорові гнильні бацили аеробів, актиноміцети, спори цвілевих грибів і різні кокові бактерії. Санітарна обробка кишкових оболонок перед використанням (очищення, дезінфекція) різко знижує мікробне забруднення. Штучні оболонки є гігієнічнішими. При дотриманні санітарних умов зберігання і транспортування в них зазвичай міститься трохи мікроорганізмів.

В порівнянні з шприцюванням, набивання фаршу в оболонку уручну під час виготовлення штучних ковбас (листкова, язикова та ін.) приводить до значного мікробного осіменіння. При дослідженні таких ковбас в 35,5% випадків виділяли кишкову паличку і в 20% - паличку протея. Тоді як в ковбасах машинного набивання протей не був виявлений, а кишкова паличка була виявлена тільки в 5,8 % випадків. Після набивання фаршу в оболонку яке-небудь додаткове мікробне осіменіння ззовні виключено.

При подальших технологічних операціях залежно від способу виготовлення ковбас відбуваються певні зміни мікрофлори фаршу.

2. Зміна мікрофлори фаршу при виробленні варених і напівкопчених ковбасних виробів

При виробленні варених і напівкопчених виробів після наповнення фаршем ковбасні батони піддають осіданню, обжарюванню, вариву і охолоджуванню. Напівкопчені ковбаси додатково коптять і сушать.

Осідання. При дотриманні технологічного режиму (температура не вища +2°С, відносна вологість 85-95% і тривалість не більше 2-4 годин) склад мікрофлори фаршу майже не змінюється. Підвищення температури і збільшення тривалості осідання можуть привести до розмноження мікроорганізмів (у тому числі інколи палички перфрінгенс і інших токсигенних бактерій) і збільшення загального мікробного осіменіння.

Обжарювання. При обробці гарячим димом температурою 80-110°С протягом 0,5-2 годин оболонка (а частково і сам фарш з країв) просочується складовими частинами диму і підсушується. В результаті цього створюються умови, несприятливі для розмноження мікробів на поверхні ковбасних батонів. Під впливом гарячого диму фарш нагрівається. У ковбасних батонах невеликого діаметру (3-5 см) температура в центрі підвищується до 40-50°С, а батонів великого діаметру (від 5-15 см і більше) - до 30-40°С. Отже, в батонах великого діаметру створюються умови, сприятливі для розмноження мікробів. Тому кількість мікроорганізмів в глибині батонів кілька зростає. У зв'язку з цим дуже поважно правильно дотримувати терміни обжарювання, оскільки при їх подовженні можливе значне збільшення кількості мікроорганізмів у фарші.

Вариво. До кінця процесу варива в глибині батонів температура залежно від виду ковбас досягає 68-75°С. При такому температурному режимі гине до 90% і більш за мікробів, що містяться в сирих ковбасах. При цьому відмирають всі не- спорові патогенні і умовно-патогенні бактерії: кишкова паличка і паличка протея, більшість сапрофітних неспоротвірних мікроорганізмів (коки, молочнокислі бактерії, дріжджі та ін.), вегетативні форми і частка спор споротвірних бактерій.

До варива склад мікрофлори фаршу ковбасних батонів дуже різноманітний і зазвичай представлений різними видами як неспоротвірних, так і споротвірних мікроорганізмів. Загальна кількість мікробів в 1 г сирого фаршу складає десятки тисяч і більш. Після варива в 1 г фаршу зазвичай містяться тільки сотні або кілька тисяч мікроорганізмів. У товщі батонів кількість мікроорганізмів буває дещо більше, ніж в поверхневих шарах, які інтенсивніше прогріваються під час варива.

Решткова мікрофлора ковбасних виробів після варива складається в основному із споротвірних паличкоподібних сапрофітних бактерій аеробів і анаеробних і незначної кількості неспоротвірних сапрофітних бактерій, головним чином - коків. Кількість неспоротвірних мікробів у варених ковбасах великого діаметру складає зазвичай не більше 10-12%, у батонах невеликого діаметру - тільки 4-7%, а в сосисках - всього 1-3% від загального числа мікробів, що вижили при вариві.

Копчення і сушка. Груповий склад мікрофлори напівкопчених ковбас після копчення і сушки не змінюється. Загальна кількість мікроорганізмів дещо зменшується, оскільки частка мікробів, що вижили при вариві, відмирає в процесі додаткової обробки.

Вміст залишкової мікрофлори у варених і напівкопчених ковбасах може коливатися залежно від початкової кількості і складу мікрофлори сирого фаршу, дотримання термічного режиму варива, вигляду, сорти ковбас та ін. Так, загальна мікробна осіменіння м'ясних ковбасних виробів складає в середньому від декількох десятків до кількох сотень або кількох тисяч мікробних клітин в

г, тоді як в ліверних ковбасах може міститися від кількох десятків тисяч до кількох сотень тисяч мікробів в 1 г. У ковбасах III сорту завжди міститься більше мікроорганізмів, ніж у ковбасних виробах I і II сортів.

При дотриманні всіх санітарних норм і технологічних режимів виробництва загальне мікробна осіменіння (УОЕ) варених і напівкопчених ковбас I і

сортів має бути не вище 1000 і ковбас III сорту - не вище 2000 мікробних клітин в 1 г. У ковбасах не повинні міститися патогенні і умовно-патогенні мікроорганізми (кишкова паличка і паличка протея).

Велика кількість мікроорганізмів у варених і напівкопчених ковбасах (більше 1000-2000 мікробних клітин в 1 г) або наявність палички протея і кишкової палички, незалежно від загальної мікробною осіменіння, вказує на порушення санітарних норм, що приводить до значного мікробного забруднення фаршу в процесі приготування ковбас, або на недотримання технологічних режимів осідання, обжарювання або варива.

Безоболонкові види ковбасних виробів (м'ясні хліби, карбонат та ін.) після належної термічної обробки також мають невелике загальне мікробне осіме- ніння і не повинні містити патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів. Груповий склад їх мікрофлори представлений головним чином споровими формами сапрофітних мікроорганізмів і одиничними коковими бактеріями. Після термічної обробки ці продукти часто виходять практично стерильними, Але оскільки вони не мають захисної оболонки, при недотриманні запобіжних засобів на кінцевих операціях (витягання з форм, внутрізаводські переміщення, упаковка в папір або целофан) їх поверхня легко може бути осіменена мікроорганізмами, що найчастіше зустрічаються в ковбасному виробництві: паличкою протея, кишковою паличкою, споровими гнильними бактеріями, коками. У цих випадках на поверхні упакованої продукції кількість мікробів досягає сотень тисяч на 1 см2, і у всіх пробах виявляють кишкову паличку.

3. Зміна мікрофлори фаршу при виробленні копчених ковбас

Залежно від способу виготовлення, копчені ковбаси підрозділяють на си- рокопчені й варено-копчені.

Сирокопчені ковбаси. При виготовленні сирокопчених ковбас ковбасні батони піддають тривалому (5-7 діб) осіданню, холодному копченню (при 18-25°С) і сушці (до 1,5 місяців). Різновидом сирокопчених ковбас є сиров'ялені (в'ялені) ковбаси, які після осідання сушать без попереднього копчення (в'ялення).

Оскільки в процесі виготовлення сирокопчених ковбас не застосовують теплової обробки, що забезпечує знищення неспоротвірних мікроорганізмів, мікрофлора цих ковбас змінюється інакше, ніж варених і напівкопчених.

В ході технологічного процесу виготовлення сирокопчених і в'ялених ковбас створюються умови, що хоча і уповільнюють, але не виключають життєдіяльності мікроорганізмів в продукті. Тому у фарші цих ковбас розмножуються деякі групи мікроорганізмів. В результаті їх розмноження загальне мікробне осіменіння фаршу поступово зростає під час тривалого осідання, копчення (у сирокопчених ковбас) і на початку процесу сушки, досягаючи до 10-20-го дня дозрівання (сушки) продукту 1 млн. і більш мікробних клітин в 1 г. Потім загальна кількість мікроорганізмів поступово знижується і до кінця сушки (приблизно через 30-50 днів) зменшується у кілька разів.

Груповий склад мікрофлори початкового фаршу сирокопчених і си- ров'ялених ковбас дуже різноманітний. Основну масу мікрофлори складають грамнегативні бактерії, у тому числі з групи кишкових паличок і роду протеус, гнильні споротвірні бацили аеробів, анаеробні клостридії, ентерококи, стафілококи. Окрім цих груп мікроорганізмів у фарші зазвичай містяться в невеликих кількостях дріжджі, мікрококи і молочнокислі бактерії.

В процесі дозрівання ковбас склад мікрофлори змінюється і стає одноріднішим. Відбувається поступове збільшення кількості молочнокислих бактерій, мікрококів, а в деяких ковбасах і дріжджів, тобто тих груп мікроорганізмів, вміст яких на початку сушки був незначним. Зазвичай в кінці дозрівання сирокопчених і в'ялених ковбас молочнокислі бактерії і мікрококи складають найбільшу частину від загальної кількості мікрофлори продукту. Грамнегативні бактерії, що переважали в початковий період процесу, у міру дозрівання ковбас поступово відмирають: бактерії роду протеус відмирають і не виявляються у фарші приблизно до 18-20-30-го дня, а кишкова паличка - через 30-50 днів сушки. У готових доспілих ковбасах ці мікроорганізми, як правило, відсутні.

Зміна складу мікрофлори сирокопчених і в'ялених ковбас пов'язана з тим, що на склад і розвиток мікроорганізмів впливають такі чинники, як обезводнення середовища, підвищення концентрації солі і пов'язане з ними зниження активності води (показника аж), вживання коптильних речовин (на поверхневу мікрофлору сирокопчених ковбас), зміна рН продукту і мікробний антагонізм.

В процесі копчення продукт просочується антисептичними речовинами коптильного диму, що пригнічують розвиток мікроорганізмів. Проте до дії коптильних речовин найбільш чутливі тільки неспоротвірні мікроорганізми, особливо паличка протея, кишкова паличка, стафілококи і вегетативні форми спорових мікроорганізмів. Спори бацил аеробів, анаеробної клостридії і цвілі зазвичай при копченні не гинуть. Крім того, в значній кількості коптильні речовини проникають тільки в поверхневі шари фаршу, а в товщі ковбасних батонів їхня концентрація зазвичай в 10-15 разів нижче. Отже, коптильні речовини грають другорядну роль в придушенні життєдіяльності мікрофлори фаршу. Бактерицидний ефект копчення полягає головним чином в створенні бактерицидної зони на поверхневих ділянках продукту, що захищає його від проникнення і розмноження мікроорганізмів ззовні.

Істотним і таким, що, визначає дію на розвиток мікроорганізмів в сироко- пчених і в'ялених ковбасах є обезводнення продукту і підвищення внаслідок цього концентрації солі як чинника, що визначає величину осмотичного тиску і активності води у фарші. Обезводнення і підвищення концентрації солі відбуваються по всій товщі продукту нерівномірно. Тому в центральних, менш зневоднених ділянках ковбасних батонів сприятливі умови для розмноження мікроорганізмів зберігаються довше, ніж в поверхневих шарах. У міру обезводнення, збільшення концентрації солі і у зв'язку з цим значного зниження показника ам кількість мікроорганізмів зачинає зменшуватися. При концентрації солі 10% і більше відбувається різке зниження кількості мікробів в ковбасному фарші. Подальше зменшення вмісту мікроорганізмів знаходиться в прямій залежності від підвищення концентрації солі.

Істотно впливають на зміну складу мікрофлори при дозріванні ковбас антагоністичні взаємини між різними мікроорганізмами. Багато штамів молочнокислих бактерій, що виділяються з копчених ковбас, володіють вираженим антагонізмом відносно тест-культур кишкової палички, звичайного протея, гнильних бацил аеробів, стафілококів. Штами дріжджів з роду дебаріоміцес надають антагоністичну дію на цвілеві гриби.

Мікроби-антагоністи володіють значною солестійкістю, що дозволяє їм активно розмножуватися в процесі поступового обезводнення продукту. В результаті життєдіяльності молочнокислих бактерій і мікрококів поступово витісняються грамнегативні бактерії, гнильні бацили аеробів, стафілококи. Антагонізм молочнокислих бактерій і мікрококів обумовлюється виробленням антибіотичних речовин і зрушенням рН фаршу в кислу сторону, несприятливу для розмноження гнильних і умовно-патогенних бактерій. Активне розмноження молочнокислих бактерій і мікрококів пояснює факт поступового збільшення загальної кількості мікроорганізмів в перший період дозрівання ковбас, коли значна частка інших мікроорганізмів фаршу відмирає під впливом обезводнення, підвищеної концентрації солі, дії коптильних речовин і антагонізму мікробів.

Таким чином, типовими представниками мікрофлори готових доспілих си- рокопчених і сиров'ялених ковбас є окремі види молочнокислих бактерій і різні види мікрококів. У деяких сиров'ялених і копчених ковбасах (сервелат, салямі та ін.) окрім вказаних мікроорганізмів до типової мікрофлори відносяться дріжджі переважно з родів дебаріоміцес і кандида (БеЬагіошусез і Сапдіда). У складі мікрофлори сирокопчених і в'ялених ковбас в незначних кількостях присутні бацили аеробів, анаеробні клостридії і інші сапрофітні мікроорганізми.

Основна мікрофлора сирокопчених і в'ялених ковбас (молочнокислі бактерії, мікрококи, дріжджі) впливає на дозрівання і формування специфічних запаху, смаку, кольору і інших органолептичних властивостей продукту.

Варено-копчені ковбаси. На відміну від сирокопчених, варено-копчені ковбаси піддають менш тривалому осіданню (1-2 діб), гарячому копченню (при 50-60°С), вариву, вторинному копченню (при 32-45°С) і менш тривалій сушці (7-15 діб).

Під час осідання і гарячого копчення, як і при виготовленні сирокопчених ковбас, розмножуються мікрококи і молочнокислі бактерії, кількість мікробів у фарші збільшується.

При вариві значна частка мікрофлори фаршу гине. У тому числі відмирають паличка протея, кишкова паличка, частка молочнокислих бактерій, мікрококів і споротвірних бактерій.

В процесі вторинного копчення і сушки частка мікроорганізмів, що вижили при вариві, головним чином молочнокислі бактерії і мікрококи, розмножуються. Проте в порівнянні з вмістом мікроорганізмів в сирокопчених ковбасах загальна кількість мікроорганізмів у фарші готових варено-копчених ковбас значно нижче.

Склад мікрофлори варено-копчених ковбас в кінці сушки (дозрівання) майже не відрізняється від складу мікрофлори сирокопчених ковбас. У ньому переважають ті ж мікроорганізми (мікрококи, молочнокислі бактерії), життєдіяльність яких грає певну роль в процесі формування кольору, специфічного запаху і смаку продукту.

Для поліпшення якості сирокопчених і в'ялених ковбас і інтенсифікації технологічного процесу застосовують спеціально підібрані штами молочнокислих бактерій і мікрококів. Отримані позитивні результати по використанню дріжджів з роду дебаріоміцес для обробки поверхні сирокопчених і в'ялених ковбас в цілях захисту від пліснявіння.

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

Закладання сировини і допоміжних матеріалів в банки і порціону- вання. 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 споротвір- ні. 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. еоадиіапз), бацила аеротер- мофілюс 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 ботулі- нум 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.

Мікроорганізми у виробництві харчових продуктів