Влияние микроорганизмов на качество продуктов

Большинство пищевых продуктов содержит белки, жиры и углеводы, которые при наличии воды являются хорошей питательной средой для микроорганизмов. Размножаясь, они разлагают составные части пищевых продуктов, образуя продукты распада (промежуточных и конечных). Это обусловлено ферментативной деятельностью микроорганизмов, многие из которых вырабатывают сильные протеолитические, амилолитические и липолитические ферменты. На способности микробов выделять те или иные ферменты основано их применение и различных областях народного хозяйства. С давних пор известно и широко используется, например, в пищевой промыш­ленности и быту способность дрожжей разлагать сахара. Вы­деляя ферменты амилазу, мальтазу и сахарозу, а также протиолитические ферменты, дрожжи расщепляют углеводы и частично белки, образуя спирт и углекислый газ. Это свойство используется в виноделии, пивоваренной и хлебопекарной про­мышленности. Благодаря образованию углекислого газа при брожении теста происходит разрыхление его, что позволяет при выпечке получить пористые («пышные») хлебные изделия. Вкусовые качества и усвояемость хлеба в результате примене­ния дрожжей улучшаются [1].

Широкое применение находят некоторые микробы при изготовлении молочнокислых продуктов, вызывая молочнокислое брожение, при котором разлагается молочный сахар и образуется молочная кислота. Такой способностью обладают мо­лочнокислый стрептококк, болгарская и ацидофильная палоч­ки. Подбирая культуры молочнокислых микробов, можно по­мучить разнообразные виды молочнокислых продуктов с высокими вкусовыми и диетическими свойствами. Приготовление квашеной капусты, соленых огурцов также основано на свойстве микробов вызывать молочнокислое брожение. В приготовлении соленой сельди, килек, анчоусов использовано свойство микробов вызывать протеолитические изменения в тканях - расщеплять белок. Вследствие частичного расщепления молекул белка и изменения физико-химических свойств продуктов под влиянием этих микробов создаются специфический аромат и вкус [2].

Однако известны не только полезные свойства микробов, но и отрицательное их влияние на пищевые продукты. Многие микроорганизмы, вызывая разложение составных частей пи­щевого продукта, не улучшают, а ухудшают его качества. К таким микроорганизмам в первую очередь относятся гни­лостные: Bact. Proteus vulgaries, Bact. Cloacae, Bact. Putrificus, sporogenes и др. Рост и размножение этих микробов сопро­вождаются разложением белковых веществ и накоплением продуктов распада, многие из которых обладают неприятным вкусом или имеют резкий неприятный запах. К их числу отно­сятся такие органические вещества, как индол, скатол, кадаве­рин, гистамин, газы - сероводород, аммиак, фосфин, метил­амин. На определении промежуточных продуктов распада ос­нованы многие методы санитарной экспертизы пищевых про­дуктов.

В результате гнилостного распада поверхность пищевых продуктов с плотной консистенцией ослизняется, становится липкой. Вследствие комплекса изменений при гниении пище­вые продукты теряют свои первоначальные органолептические свойства и становятся недоброкачественными.

При гниении в продуктах могут размножаться и патогенные для человека микробы, например сальмонеллы, палочка ботулинуса, так как патогенные микроорганизмы особенно хо­рошо используют для своего питания и усваивают продукты частичного расщепления белка. В связи с этим пищевые про­дукты с явлениями гнилостного разложения в случае их упо­требления представляют большую опасность в отношении пи­щевых отравлений [2], [3].

Условиями, благоприятствующими размножению гнилост­ных микробов, являются тепло, наличие в продукте белка и влаги, невысокая кислотность. Высокое содержание белка в водной среде представляет прекрасную питательную среду для микробов. Особенно быстро подвергаются гнилостному разложению такие продукты, как мясо, молоко, рыба, яйца, вареные колбасы. В условиях повышенной температуры зна­чительно ускоряется размножение микробов. Наряду с ростом микробов и усилением их ферментативной деятельности про­исходит активирование ферментов, находящихся в самих тка­нях. Эти ферменты также расщепляют белковые вещества, жиры и углеводы с образованием тех же самых продуктов распада, что и при гниении. Наибольшее размножение гни­лостных микробов и действие ферментов происходят при тем­пературе 20-25 °С (до 40-45°С). Низкая температура и пониженная влажность, наоборот, создают неблагоприятные условия для роста бактерий. Следовательно, основным условием, которое широко применяется в практике пищевых предприятий с целью сохранения продуктов, является использование пониженной температуры (хранение скоропортящихся продуктов в специальных охлаждаемых шкафах или холодильниках). Следует, однако помнить, что холод не вызывает гибели микробов, а только задерживает или прекращает их жизнедеятельность и что в благоприятных условиях они могут продолжать вредное влияние на качество продуктов. Кроме того, существуют некоторые виды бактерий, способные размножаться в условиях пониженной температуры, даже близкой к 0 градусов. (например Bact. Fluorescens), а также многочилсенные плесени.

Кроме охлаждения, для предохранения продуктов от размножения в них микробов применется высушивание или добавление веществ, повышающих концентрацию водородных ионов (маринование), а также другие способы консервирования, при которых создаются неблагоприятные условия для развития микробов.

Под действием микробов в процессе хранения изменяются также свойства жиросодержащих продуктов: сала, масла, шоколада. При этом играют большую роль такие микробы, как Bact. fluorescens. Bact. pyocyaneum), а также некоторые грибы (Penicillium aspergillus). Эти микробы выделяют фермент липазу, расщепляющую жир на его составные части - глицерин и жирные кислоты. Накопление свободных жирных кислот в жире повышает его кислотность. Однако свойства жиров изменяются главным образом под влиянием физических факторов - кислорода воздуха и света. Под влиянием кислорода воздуха происходит окисление жира. В нем накапливаются альдегиды, кетоны, окисленные кислоты, которые приводят к прогорканию или осаливанию продуктов, содержащих жир. При прогоркании вкус продукта становится горьким; при ославании продукты, содержащие жир, по вкусу напоминают стеариновую свечу. Солнечный свет усиливает окисление в десятки раз [4].

При хранении мяса, мясных и яйцепродуктов, молока и молочных продуктов размножаются плесневые грибы (некоторые развиваются даже при —10°С), относящиеся к следующим классам: фикомицетов (Phycomycetes), характеризующихся хорошо развитым многоядерным одноклеточным мицелием (мукоровые грибы); сумчатых грибов (или аскомицетов — Ascomycetes) с хорошо выраженным септированным мицелием — род Aspergillus и род Penicillium; высших несовершенных грибов, мицелий у которых большей частью септирован (многоклеточный). К высшим несовершенным грибам относят гроздевидную плесень Cladosporium, молочную плесень Oidium lactis и др.

Качество пищевых продуктов в значительной степени зависит от влажности окружающего воздуха. При повышенной влажности некоторые продукты (сушеные фрукты и овощи, сахар, соль, кондитерские изделия, сухари, мука) жадно впитывают влагу из воздуха и увлажняются, что способствует плесневению. Кроме того, пищевая ценность увлажненных продуктов снижается, так как при равной массе отсыревшие продукты содержат меньшее количество питательных веществ.

В чрезмерно сухих помещениях в связи с повышенным испарением наступает усушка продуктов и уменьшается их масса. При высушивании овощей наряду с ухудшением товарного вида, нижается содержание в них витаминов.

Сочетание повышенной влажности и повышенной темпера­туры стимулирует процессы тканевого дыхания и роста в та­ких продуктах питания, как картофель, свекла, морковь, лук и других корнеплодах. Прорастание их ведет к нерациональ­ному расходованию накопленных в растениях запасов (угле­воды, витамины, минеральные элементы) и снижению в этих условиях пищевой ценности указанных продуктов [5], [6].

Качество пищевых продуктов может быть снижено при не­осторожном обращении во время перевозки, реализации, хра­нения. Они могут загрязняться, изменять первоначальную форму, приобретать неприятный вкус или запах.

В пищевые продукты извне могут попадать механические примеси (земля, песок, стекло) или переходить из посуды и тары ядовитые вещества (соли тяжелых металлов - свинец, медь, цинк). Примесь земли и песка к продуктам не только ухудшает их вкус, но и представляет эпидемиологическую опасность, так как с пищей в организм людей могут попасть споры B. botulinus, яйца некоторых гельминтов и др. Загряз­нение пищевых продуктов спорами В. botulinu при их прора­стании, размножении и токсинообразовании нередко приводит к отравлению - ботулизму. Присутствие в пищевых продук­тах яиц гельминтов может обусловить глистные заболевания среди людей при несоблюдении санитарно-гигиенических пра­вил в процессе обработки загрязненных продуктов. Поэтому при хранении, перевозке и реализации должны строго соблюдаться условия, способствующие сохранению первоначального качества продуктов [6].