Микробиология баночных консервов

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение           3

1. Консервирование пищевых продуктов      5
2. Микробиологическая стабильность консервов     11
3. Мясные консервы
1.  Сырье и его подготовка       14
2. Закладка сырья и вспомогательных материалов в    16 банки и порционирование
4. Рыбные консервы         18
5. Влияние остаточной микрофлоры на качество консервов   19
6. Микробиологическая порча консервов      22
7. Санитарно-гигиенические требования к производству консервов  24 Заключение          28

Библиографический список        30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Приготовление и консервирование  пищи с помощью микробов и порча  пищевых продуктов – это как  бы две стороны одного процесса. Здесь важно, в какую сторону  будет происходить развитие микробных сообществ, всегда присутствующих в самом продукте или в окружающей его среде. Пищевые продукты – очень хорошая питательная среда для различных микроорганизмов, при этом микробный рост отражается как на качестве самого продукта, так и на здоровье потребляющего его человека. Загрязнение продукта болезнетворными микробами может привести к заражению человека.

Сколько существует человечество, столько времени оно борется  с порчей пищевых продуктов. Сначала  использовали засолку для консервирования  мяса и рыбы, приготовления сыров  и кисломолочных продуктов. Копчение мяса и рыбы применяют до сих пор, хотя сначала это делали на интуитивном  уровне. В 1857 году Л. Пастер открыл новую  эру в пищевой микробиологии, доказав, что именно микроорганизмы вызывают порчу продуктов. Его работы поставили изучение повреждения  и сохранения пищевых продуктов  на научную основу. Л. Пастер предложил  использовать нагревание как фактор, предупреждающий развитие микробов в продукте (пастеризация). (Нетрусов А.И., Котова И.Б. «Микробиология»)

Консервирование (от латинского CONSIRVARE - сохранять).

Скоропортящиеся продукты предохраняют от действия микроорганизмов путем  консервирования, чем обеспечивается сохранение питательной ценности продукта и его качеств.

Применяемые методы консервирования  зависят от вида и свойств сырья, от назначения готового продукта. В  настоящее время применяют физические, физико-химические, химические и биохимические  методы консервирования пищевых  продуктов.

Выбор и применение методов  консервирования пищевых продуктов  определяется их влиянием на исходное сырье и качество получаемого  консервированного продукта.

 

1. Консервирование пищевых продуктов

Консервы — стерильный продукт. Производство их основано на принципе герметизации и термической обработки продукта. Подготовленные продукты закладываются в жестяные или стеклянные банки, которые герметично укупоривают и стерилизуют или пастеризуют.

   Пресервы — нестерилизованные пищевые продукты (кильки, сельди и др.), залитые маринадом или пряным рассолом и герметически укупоренные. Санитарно-технологический контроль производства обеспечивает длительную стабильность и безопасность хранения консервов.

Для производства баночных консервов используют различные  пищевые продукты - мясо, рыба, молочные продукты, овощи, плоды и др.

Действие низкой и высокой  температур является одним из основных методов консервирования пищевых  продуктов.

Действие низкой температуры. Для сохранения качества пищевых  продуктов применяют охлаждение и замораживание. Под охлаждением  понимают хранение продуктов при  температуре, близкой к 0°С, под замораживанием - при температуре -25-40 °С и ниже. Охлаждение чаще применяется для храпения продуктов, содержащих большое количество влаги (фрукты, овощи, молоко). Замораживание  используется для хранения скоропортящихся  продуктов, богатых белком (мясо, рыба, яичный меланж).

Сущность действия низкой температуры на микробную клетку заключается в том, что ее протоплазма  уплотняется, жидкая фаза превращается в лед, а при очень низкой температуре (-20 °С) - в стекловидное состояние. Обменные процессы в микробной клетке с  окружающей средой (продуктом) становятся невозможными. При кратковременном  действии низкой температуры этот процесс  обратим, т. е. после размораживания продукта микробы сохраняют свою жизнедеятельность. При длительном действии низкой температуры в протоплазме  микробных клеток наступают необратимые  изменения и микробы погибают. Однако некоторые микроорганизмы (психрофилы), особенно плесени, способны размножаться даже при очень низкой температуре.

Патогенные для человека микробы не размножаются при низкой температуре, но могут сохранять  жизнеспособность длительное время: например, палочка брюшного тифа при температуре -18°С сохраняет жизнеспособность в  течение 6 мес, золотистый стафилококк - 5 мес, микробы группы сальмонелла - 5 мес. Следовательно, низкая температура предотвращает размножение патогенных микробов, но не вызывает их гибели. Продукты, подлежащие замораживанию, должны быть доброкачественными как в санитарном, так и в эпидемиологическом отношении. Нельзя замораживать продукты, уже имеющие признаки порчи, так как замораживание только замаскирует, а не улучшит их качество. Нельзя замораживать и продукты, содержащие патогенные микробы. (Азаров В.Н. «Основы микробиологии и пищевой промышленности»).

Действие высокой температуры. Высокая температура (60 °С и выше) вызывает коагуляцию белка в протоплазме  микробной клетки. Эти изменения  необратимы, в результате чего микробная  клетка становится нежизнеспособной. Коагуляция белка в протоплазме  микробов быстрее происходит под  действием высокой температуры  во влажной среде. При температуре 60°С большинство вегетативных форм микробов (но не все) погибает в течение 1-10 мин, а при 100 °С - мгновенно. Очень  устойчивы к высокой температуре  споры бацилл. Например, споры Cl. botulinum выдерживают кипячение в течение 6 ч, а температуру 120°С - несколько минут. Термоустойчивость спор объясняется тем, что вода в их клетках находится в связанном состоянии, не происходит коагуляции белка. Однако жизнеспособность прогретых при высокой температуре спор понижается.

В практике консервирования  пищевых продуктов применяются  следующие температурные режимы.

Пастеризация - уничтожение вегетативных форм микробов.

Применяется длительная (низкотемпературная) пастеризация - нагревание пищевых  продуктов при температуре 63-65°С в течение 30 мин и кратковременная (высокотемпературная) - нагревание пищевого продукта при температуре выше 80 °С несколько минут. Более широко применяется высокотемпературная  пастеризация как более эффективная  и экономически выгодная. Моментальная пастеризация проводится при 90 °С в  течение нескольких секунд. (Нетрусов А.И., Котова И.Б. «Микробиология»).

Стерилизация - уничтожение вегетативных и споровых форм микробов.

Существенно влияет на эффективность  стерилизации консервов групповой  состав микрофлоры продукта, т.е. то, какие  микроорганизмы присутствуют в консервируемом продукте, какова их устойчивость к  высоким температурам. Термоустойчивость микроорганизмов в значительной степени зависит от их родовой и видовой принадлежности, физиологического состояния клеток или спор. Неспорообразующие бактерии менее устойчивы к нагреванию, чем спорообразующие. Термоустойчивость бактериальных спор может в 105 раз превышать термоустойчивость вегетативных клеток. Устойчивость к высоким температурам среди неспорообразующих бактерий тоже неодинакова. Например, кокки более термоустойчивы, чем палочковидные бактерии. Молодые микробные клетки чувствительнее к воздействию высоких температур, чем старые.

Споры различных видов  спорообразующих микроорганизмов  обладают неодинаковой устойчивостью  к высоким температурам. Так, споры  многих мезофильных аэробных бацилл отмирают уже при 100°С, тогда как споры сенной палочки могут сохранять жизнеспособность при 130°С. Устойчивы к действию высоких температур также споры термофильных аэробных бацилл — бацилла коагулянс (Вас. coagulans), бацилла аэротермофилюс и др., сохраняющих жизнеспособность при 125–130°С. Споры анаэробных микроорганизмов отмирают при высоких температурах медленнее, чем споры аэробов. Споры разных штаммов одного и того же вида микроба также могут иметь неодинаковую устойчивость к высоким температурам. Наиболее термоустойчивыми являются зрелые покоящиеся споры. 
Следовательно, результаты стерилизации во многом зависят от того, какова устойчивость микроорганизмов, содержащихся в продукте, к температурам, применяемым при его консервировании. (Жарикова Г.Г. «Микробиология продовольственных товаров. Санитария и гигиена»).

В неменьшей степени на результаты стерилизации влияет количественный состав микрофлоры, то есть общее количество микроорганизмов и их спор, содержащихся в консервируемом продукте. Чем выше начальная микробная обсемененность консервов, тем больше времени требуется для полного уничтожения микроорганизмов и тем больше их может выжить при нагревании.

При значительной микробной  обсемененности продукта перед стерилизацией  увеличивается вероятность попадания  в банки термоустойчивых спор, а следовательно, эффективность  стерилизации при прочих равных условиях зависит от числа микроорганизмов, содержащихся в стерилизуемом продукте.

Скорость отмирания микроорганизмов  в процессе стерилизации зависит  также от консистенции и гомогенности продукта. В консервах, имеющих жидкую консистенцию, образуются конвекционные  токи, в результате чего температура  при стерилизации быстро становится почти одинаковой во всех частях банки. При плотной консистенции продукта конвекция затруднена и тепло  в основном распространяется вследствие теплопроводности банки, поэтому температура  в разных точках продукта неодинакова. В периферических зонах она выше, чем в центре банки. Например, при  одинаковых условиях стерилизации в  банке с зеленым горошком температура 110°С достигается через 25 мин, а в  банке с мясом — только через 50 мин. Поскольку консервы, имеющие жидкую заливку, быстрее прогреваются, то микроорганизмы в них гибнут быстрее, чем в сухих плотных консервах. (Хамнаева Н.И.  «Особенности санитарно-микробиологического контроля сырья и продуктов питания животного происхождения»). 

При стерилизации консервов  от концентрации водородных ионов в  среде в значительной степени  зависит термоустойчивость микроорганизмов. В продуктах с нейтральной и слабощелочной реакцией среды большинство спорообразующих микроорганизмов обладают максимальной устойчивостью к высоким температурам. Например, палочка ботулинум сохраняет свою жизнеспособность при рН 6,3–6,9, а сенная палочка — при 6,8–7,6.  
Кислая реакция ускоряет денатурацию белков и отмирание микроорганизмов, а также вызывает снижение термоустойчивости вегетативных микробных клеток и их спор. Чем выше кислотность продукта, тем большее влияние она оказывает на снижение термоустойчивости микроорганизмов и, следовательно, их гибель наступает при менее высокой температуре.

На устойчивость микроорганизмов  к высоким температурам влияет также  наличие жира в консервируемом продукте. Жир — плохой проводник тепла — способствует выживанию микроорганизмов при стерилизации. Жир проводит тепло в 1,82 раза медленнее, чем мясо. При увеличении содержания жира в мясных консервах понижается теплопроводность продукта, а термоустойчивость микробных клеток повышается. На поверхности микробных клеток образуется гидрофобная пленка жира, которая препятствует проникновению воды в клетку и тем самым защищает белки цитоплазмы от денатурации. При этом создаются условия, близкие к условиям стерилизации «сухим жаром», в силу чего для уничтожения микробов требуется более продолжительное время. Например, споры сенной палочки в бульоне при 106°С погибают через 10 мин, тогда как в животном жире даже при 150°С — только через 1 ч. Бактерии группы кишечных палочек в бульоне при 100°С гибнут моментально, а в масле при этой же температуре — только через 30 мин. После прогревания в течение 10 мин при 100 °С в мясе без жировой ткани от общего количества микробов, содержащихся до нагревания, сохраняется только 1 % жизнеспособных клеток, в мясе с 5 % жира — до 6, а в мясе с 15 % жира — около 9 %. (Агульник М.А., Корнеев М.П. «Микробиология мяса, мясопродуктов и птицепродуктов»).

Присутствие соли в консервируемом продукте влияет на термоустойчивость микроорганизмов в зависимости от ее концентрации и вида микробов.

Небольшие концентрации хлорида  натрия (1–2%) повышают устойчивость к  высокой температуре многих микроорганизмов  и их спор, в том числе палочки  ботулинум. Наивысший эффект действия соли на термоустойчивость некоторых споровых (картофельная палочка, палочка спорогенес) и бесспоровых микроорганизмов — микрококков, лактобацилл и др. — наблюдается при концентрации соли 5,8 %. Споры палочки перфрингенс наиболее устойчивы к нагреванию в присутствии 3 % хлорида натрия.

Значительные концентрации соли (выше 10 %) оказывают обратное действие, то есть уменьшают термоустойчивость палочки перфрингенс, палочки ботулинум и других микроорганизмов.

Повышение термоустойчивости микроорганизмов при небольших концентрациях хлорида натрия объясняется осмотическим отсасыванием влаги из микробных клеток, в результате чего их устойчивость к нагреванию повышается. Если же концентрация соли достигает 10 %, то начинает проявляться ее высаливающее действие на белки, что приводит к снижению термоустойчивости микробов и их спор. Сахар в небольших концентрациях (2–18 %) заметно не влияет на устойчивость микроорганизмов к высоким температурам. Сахар в несколько больших концентрациях (30 %) оказывает защитное действие на дрожжи и плесени. Высокие концентрации сахара (70 %) повышают устойчивость многих микроорганизмов, в том числе палочки ботулинум, к нагреванию. В этом случае повышение термоустойчивости также объясняется потерей клетками части свободной воды в результате осмоса. (Хамнаева Н.И.  «Особенности санитарно-микробиологического контроля сырья и продуктов питания животного происхождения»). 

Стерилизация с помощью  высокой температуры производится при нагревании продукта свыше 100 °С; такая температура достигается  в автоклавах при давлении до 1,5 атм и более. Совершенствование технологического оборудования для консервирования пищевых продуктов позволяет достигать температуры 130-150 °С и в соответствии с этим сокращать время стерилизации.

 

2. Микробиологическая стабильность консервов

При действии высокой температуры  не только погибают микроорганизмы, но также происходят глубокие изменения  в белке самого продукта (коагуляция и денатурация). В результате этого  белок становится более благоприятной  средой для роста патогенных микробов, если они попадут в него. Этому  способствует также отсутствие микробов -конкурентов и антагонистов. Пастеризованные  и стерилизованные пищевые продукты являются консервированными при  герметической упаковке, защищающей от проникновения микроорганизмов  из внешней среды. На этом принципе основано приготовление баночных консервов.