Мікробіологія консервів

Консервами називають продукти, розфасовані у герметичну тару, що пройшли теплову обробку (стерилізацію або пастеризацію). Під промисловою стерилізацією мають на увазі відсутність у про­дуктах мікроорганізмів, здатних розвиватися при температурах збері­гання даного виду консервів і відсутність у консервах мікроорганізмів та мікробних токсинів, що небезпечні для здоров’я людей.

Мікроорганізми небезпечні для виробництва баночних консервів. Вони викликають псування сировини, напівфаб­ри­катів, готової продукції, спричинюють харчові отруєння.

Режими стерилізації передбачають знищення до 90% мікрофлори. Ефективність стерилізації залежить від розміру банок, виду матеріалу, з якого вони виготовлені, консистенції вмісту банок (щільна маса або рідина), хімічного складу продукту, ступеня вихідного забруднення продукту мікроорганізмами.

При підготовці продуктів до стерилізації такі технологічні про­цеси, як очищення, миття, бланшування, обсмажування зменшують забруднення продукту мікробами, а фасування, укладання в тару – збільшують його.

У кислому середовищі стерилізація відбувається швидше. Кисла реакція прискорює теплову денатурацію білків і знижує термо­стійкість бактерій. Так, при температурі 110С і рН 5,0 тривалість стерилізації – 40 хв, при рН 6,0 – 160 хв. У продуктах з високим вмістом жиру термостійкість мікроорганізмів підвищується, а ефективність стерилізації знижується. Спори бактерій сінної палички у маслі гинуть через 60 хв при 150С, а в бульйоні через 20 хв при 106^С. Вважають, що жир обволікає клітину бактерій і перешкоджає зволоженню оболонки. Тепло через незволожену оболонку проникає у клітину повільніше. Цукор і сіль підвищують термостійкість мікробів під час стерилізації, що пов’язано із зневодненням клітин.

У формулі стерилізації у чисельнику (у хв) вказують тривалість прогрівання продукту до заданої температури, тривалість стерилізації під час охолодження, а у знаменнику (в С) – температуру стерилі­зації. Наприклад:

Консерви з невисокою термостійкістю стерилізують при температурі від 112 до 120С впродовж 20–50 хв. Консерви з високою кислотністю (рН нижче 4,0–4,2) пастеризують при 75–100С. Термо­стійкість спор окремих бактерій наведено у табл. 19.

Таблиця 19

Тривалість відмирання спор при нагріванні

до різних температур (у хв)

Спори бактерій	Температура, оС
	100	105	110	115	112	125
Bac.subtilis	120	110	80	70	40	30
Closridium botulinum	300	85	70	45	24	12

В 1г продукту, що консервується, допускається 1^.10¹–1^.10³ клітин мікроорганізмів. За цих умов не порушується мікробіологічна ста­більність у процесі зберігання.

У промислово-стерильних консервах не повинні міститися патогенні і токсигенні мікроорганізми, а також термофільні та мезофільні газоутворюючі бацили і клостридії.

В 1г продукту, що консервується, до стерилізації допускається не більше 100 клітин B.cereus.

Мікроорганізми, які в процесі стерилізації консервів залиши­лися життєздатними, називають залишковою мікрофлорою.

Видовий склад залишкової мікрофлори залежить від продукту, що стерилізується, і режиму стерилізації. Найчастіше зустрічаються мезофільні аеробні і факультативно-анаеробні бактерії, а саме B.subtilis, B.megaterium, B.cereus, B.pumilus, кислотоутворюючі термофільні спорові аероби B.stearothermophilus, B.aerotermophilus, B. polymyxa, мезофільні гнильні анаеробні бактерії Clostridium sporogenes, Cl. putrificum, термофільні газоутворюючі анаероби Cl. thermosaccharolyticum, B.perfringens, маслянокислі бактерії. У залишковій мікрофлорі консервів часом виявляють збудників харчових отруєнь – Cl. botulinum, Cl. perfringens та B. cereus. Особливо небезпечною є мезофільна паличка Cl. botulinum, оскільки при її розвитку відсутні зовнішні ознаки псування консервів, хоча токсин мікроба міститься у продукті.

У залишковій мікрофлорі консервів з високою кислотністю, що проходять термічну обробку при відносно невисоких температурах, можуть зберігатися деякі неспороутворюючі молочнокислі і кулясті бактерії, дріжджі, спори плісеневих грибів.

Припустима загальна кількість бактерій у консервах перед стерилізацією (МАФАМ) в 1г (1см³) не повинна перевищувати 10000 – 50000 клітин (в залежності від виду продукту), для дитячого харчу­вання – 200, мезофільних бактерій допускається не більше 100–300 у 1 г, клостридії повинні бути відсутніми в 0,5 см³ вмісту банки.

Для виявлення залишкової мікрофлори консерви вибірково (5–10% від партії) термостатують, тобто витримують (на складі або в термостатних камерах) при температурі 20, 37 іноді 55С (в залеж­ності від виду продукту) до 15 діб. При цьому створюються сприятливі умови для розвитку мезофільних і термофільних бактерій. Показником мікробіологічної стабільності консервів є збереження нормального зовнішнього вигляду тари.

Оскільки мікробне псування може не викликати видимих змін тари (здуття, хлопавка), в окремих випадках, передбачених норма­тивною документацією, проводять мікробіологічний контроль: визначають наявність мікроорганізмів та їх видовий склад. Результати термостатування і мікробіологічного контролю консервів є основою для висновку про доброякісність і можливість зберігання.

У баночних консервах не всі мікроорганізми, що залишилися після стерилізації, здатні розвиватися. Анаеробні умови є несприятливими для аеробів, температура зберігання (звичайно від 0 до 15^С) гальмує розмноження термофілів, низьке значення рН затримує розвиток багатьох бактерій, а спори тривалий час знаходяться у неактивному стані.

Мікробіологічне псування консервів пов’язане з недостатньою їх стерилізацією, порушенням герметичності, недотриманням умов і термінів зберігання.

Найбільш розповсюдженими видами псування консервів є бомбаж, плоскокисле закисання, сірководневе псування.

Бомбаж виявляється у здуванні кришок банок і тари внаслідок розвитку мікроорганізмів, що розкладають органічні речовини продукту (вуглеводи, білки) з утворенням газів – вуглекислого, водню, сірководню, аміаку. При значному нагромадженні газів утворюються свищі, банки можуть розірватися. Збудниками бомбажа м’ясних і м’ясо-рослинних консервів найчастіше є термофільні спороутво­рюючі бактерії Clostridium sporogenes, Cl. perfringens, Cl. putrificum, а також факультативно-анаеробні термофільні бацили – Bac. polymyxa, Bac. mesentericus ruber, Bac. asterosporus. Крім газів, деякі з цих бактерій утворюють кислоти і леткі органічні сполуки. Вміст банок піниться, виникає гнильний або кислий сирний запах.

У консервах з низькою і середньою кислотністю (рН більше 4,2–4,4) причиною бомбажа є термофільна облігатно-анаеробна спороутворююча бактерія Clostridium thermosaccharolyticum, що має виражені цукролітичні властивості і здатна до енергійного газоутворення.

Бомбаж деяких овочевих і фруктових консервів викликають кислотостійкі мезофільні бактерії Bac. macerans і Bac. polymyxa, що володіють амінолітичною і пектолітичною активністю, утворюють етиловий спирт, кислоти, вуглекислий газ і водень. Консерви набувають кислого запаху, часом ослизнюються. Бомбаж консервів із зеленого горошку, спаржі є наслідком розмноження термофільних та гнильних бактерій. Вони розкладають вуглеводи і білки з утворенням аміаку, вуглекислого газу, водню, сірководню. Запах вмісту банки кислий або гнильний.

У томатних консервах (сік, паста, цілі плоди) розмножуються анаеробні маслянокислі бактерії. При цьому виділяється велика кількість газів. Причиною бомбажа плодово-ягідних консервів з підвищеною кислотністю можуть бути гетероферментативні молочно­­кислі бактерії, часом дріжджі. Продукт піниться і ослизнюється.

Мікробіологічний бомбаж можуть іноді викликати неспоро­утворюючі бактерії групи кишкових паличок, бактерії роду протей, коки, дріжджі.

Плоскокисле псування – це закисання продукту без деформації тари. Виявляють дефект тільки після розкриття консервів. Вміст консервів має слабкий кислий смак, різкий неприємний кислий запах. Часом змінюється колір продукту, розріджується консистенція.

Збудниками плоскокислого псування консервів є кислото­утворюючі термофільні спорові факультативно-аеробні бактерії Bacillus aerothermophilus і Bacillus stearothermophilus, що накопичують молочну і оцтову кислоти. Ці бактерії розвиваються у продуктах, багатих на вуглеводи, з температурними межами їх росту від 40 до 82С. Їхні спори витримують тривале нагрівання до 120С. Плоскокисле псування консервів можуть спричиняти також факультативно-анаеробні, кислото- і термостійкі бактерії Bacillus coagulans, що добре ростуть при температурі від 20 до 55С (оптимум 25–35С).

Плоскокисле закисання більш характерне для овочевих і м’ясорослинних консервів.

Сірководневе псування виникає в результаті нагромадження у консервах сірководню. Збудником дефекту є термофільний споровий анаеробний мікроорганізм Clostridium nigrificans. Він має слабо виражені цукролітичні властивості, розкладає в білках сірковмісну амінокислоту цистеїн з утворенням великої кількості сірководню. Сірководень розчиняється у продукті, тому псування супровод­жується здуттям. При цьому продукт чорніє і набуває неприємного запаху тухлих яєць.

Пастеризовані консерви, особливо закупорені без видалення повітря (варення, джем, повидло, соки, компоти), можуть уражатися плісеневими грибами, осмофільними дріжджами, молочнокислими бактеріями. У продуктах нагромаджуються спирти, кислоти, вугле­кислий газ і вони набувають неприємного затхлого запаху.

Заходи, що забезпечують виготовлення доброякісних консервів, передбачають суворе дотримання санітарних норм і технологічних режимів виробництва, проведення мікробіологічного контролю санітарно-гігієнічних умов виробництва та якості сировини, мікро­біологічне дослідження вмісту банок (напівфабрикатів) перед стерилізацією і мікробіологічний контроль готової продукції.