Микробиология плодов и овощей

3. МИКРОБИОЛОГИЯ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ

В Продовольственной программе нашей страны как на задачу первостепенной важности указана необходимость снижения потерь сельскохозяйственной продукции при сборе урожая, транспортировании, хранении и реализации.

Основной причиной потерь свежих плодов и овощей в период после сбора являются микробные поражения.

В течение длительного времени свежие плоды и овощи остаются жизнеспособными, в них протекают различные физиологические процессы, свойственные растительным организмам.

Однако в отличие от вегетирующих растений в снятых плодах и овощах преобладают диссимиляционные процессы (дыхание), в них сохраняется также функция транспирации (испарение воды). У разных плодов и овощей в зависимости от их происхождения и видовых особенностей эти процессы протекают с различной интенсивностью.

Чем интенсивнее биохимические процессы, тем быстрее происходят в плодах и овощах глубокие и необратимые изменения, характеризующие их старение. По мере старения плодов и овощей лежкоспособность их падает, ухудшается внешний вид. Они постепенно разрыхляются, теряют вкусовую и питательную ценность, снижается способность сопротивляться заболеваниям, на них начинают развиваться различные микроорганизмы.

Рациональные методы хранения свежих плодов и овощей предусматривают создание условий (температуры, влажности воздуха, газового состава среды), которые замедляют процессы, ведущие к старению и перезреванию, способствуют сохранению природных иммунных свойств плодов и овощей и одновременно тормозят развитие микроорганизмов.

Устойчивость (иммунитет) растений к микробным поражениям обусловлена многими факторами. Существенное значение имеет их анатомическое строение, особенно строение покровов. Кожица (ее толщина, наличие опробковевших клеток, кутикулы, воскового налета) является мощным защитным барьером проникновению микробов в сочные ткани (мякоть) плодов и овощей. Большую роль играет также их химический состав, наличие веществ, тормозящих развитие микроорганизмов, например красящих (антоцианов, флавонолов), эфирных масел и особенно фитонцидов.

Многие из этих веществ сосредоточены главным образом в кожице плодов и овощей и в прилегающих к ней клетках мякоти. Поэтому покровы являются не только механическим препятствием, но и неблагоприятно воздействуют на микроорганизмы.

Кроме природных защитных свойств, живые органы растений обладают способностью активно реагировать на внедрение в них возбудителя болезни (патогена). В основе ответных защитных реакций инфицированных органов лежит изменение их обмена веществ. Усиливается фитонцидная активность, активизируются ферментативные процессы (например, окисление фенольных соединений), приводящие к образованию токсичных для микробов веществ. В ответ на внедрение патогена в клетках, граничащих с зоной поражения, вырабатываются и накапливаются новые, специфические антимикробные вещества (преимущественно фенольной природы) – фитоалексины. Возникает как бы химический барьер на пути распространения гриба-патогена. В результате тормозится его развитие, он может и погибнуть.

Микрофлора свежих плодов и овощей. На поверхности плодов и овощей постоянно находятся различные микроорганизмы, значительная часть которых не принимает участие в процессах заболеваний и порчи и находится в неактивном состоянии. Если кожица не повреждена, то на ее поверхности имеется обычно незначительное количество питательных веществ, поэтому на ней могут существовать и размножаться только немногие виды микроорганизмов, которые составляют так называемую эпифитную микрофлору. Видовой состав и численность ее зависят от вида растений, географических, климатических и прочих условий их произрастания.

Наиболее характерными представителями эпифитной микрофлоры плодов и ягод являются дрожжи, молочнокислые, уксуснокислые бактерии, различные спороносные бактерии, а также споры грибов. Значительно разнообразнее по составу и обильнее микрофлора овощей и плодов, у которых повреждена поверхность (побитых, с трещинами даже микроскопической величины, с содранной кожицей), так как вытекающий из поврежденных тканей сок служит питательной средой для микроорганизмов.

На 1 см2 поверхности здоровых плодов и овощей находятся тысячи и десятки тысяч бактерий, сотни и сотни тысяч дрожжей и спор плесеней, а на поврежденных – миллионы плесеней и дрожжей, миллионы и сотни миллионов бактерий.

Повреждения поверхности плодов и овощей не только способствуют увеличению количества эпифитных микроорганизмов, но служат также причиной инфекции извне специфическими возбудителями заболеваний и порчи. На плоды и овощи могут попасть (из почвы, воздуха, с тары, от людей, участвующих в сборе, упаковке, реализации) и патогенные для человека микроорганизмы (дизентерийные, брюшнотифозные бактерии, сальмонеллы и др.). Сроки выживания этих бактерий на плодах и овощах достаточно велики. На огурцах, зеленом луке, помидорах и редисе сальмонеллы выживают при комнатной температуре 6–12 дней, дизентерийные палочки – 1–7 дней, а при пониженной температуре сроки выживания удлиняются (Л. И. Адельсон). Поэтому при реализации и переработке свежих плодов и овощей необходимо соблюдать санитарные требования.

В период длительного хранения плодов и овощей поражение их микроорганизмами может привести к большим потерям продукции. Этому способствуют неправильные способы заготовки, перевозки и хранения (плохая подготовка хранилищ, закладка плохо просушенной продукции, подмораживание ее, повышенная влажность и температура в хранилищах и т. п.).

Болезни плодов и овощей (гнили) вызываются чаще (особенно плодов) плесневыми грибами и реже дрожжами и бактериями. В первую очередь портятся поврежденные и перезрелые плоды и овощи. Некоторые грибы поражают их еще в период произрастания, резко снижая урожайность. Преобладание плесневых грибов в процессах порчи плодов обусловлено прежде всего высоким содержанием в них углеводов, а для многих – кислой реакцией их соков.

Однако в результате развития грибов снижается количество органических кислот, повышается рН соков, что создает условия для развития бактериальной флоры. Нередко процесс порчи плодов и овощей, начатый грибами, сопровождается за тем деятельностью различных бактерий. Существуют заболевания, называемые бактериозами, которые с самого начала вызываются специфическими бактериями. У овощей, содержащих большее по сравнению с плодами количество белковых веществ и имеющих менее кислую реакцию сока, бактериальные поражения встречаются чаще. Возбудителями их являются как бесспоровые бактерии (чаще родов PseudomonasnErwinia), так- и спороносные (Bacillus subtilis, В. polymyxa, В. mace-rans). У пораженных плодов и овощей ткани подвергаются распаду – мацерации; при этом они темнеют и размягчаются иногда до разжижения. Бактериозы плодов и овощей наносят большой экономический ущерб.

Грибные заболевания начинаются с прорастания спор гриба на поверхности кожицы и последующего внедрения проростков (гиф) в мякоть плодов и овощей.

Большинство грибов, поражающих плоды и овощи в период после их съема до реализации, являются раневыми паразитами; они способны проникать в плод лишь через повреждения кожицы или через ее естественные отверстия (устьица, чечевички). Поэтому бережное обращение с плодами и овощами на всех этапах их продвижения от момента сбора до реализации, т. е. сохранение целостности их покровов,– один из главных путей снижения потерь этих ценных продуктов питания. Даже незаметные повреждения (проколы, царапины, потертости), наносимые плодам и овощам во время уборки, упаковки и перевозки, способствуют их быстрой порче.

Грибы, поражающие плоды и овощи преимущественно после съема, относят к факультативным паразитам. Они развиваются на мертвых тканях, гибель которых вызывают сами, выделяя токсичные для растительных клеток вещества.

Под действием выделяемых грибами гидролитических ферментов (пектолитических, целлюлазы) разрушаются межклеточные пластинки и оболочки клеток мякоти плодов и овощей, происходит деструкция – распад тканей.

Грибы обладают разнообразными экзо- и эндоферментами, позволяющими расщеплять полимерные соединения клеток и тканей растения на более простые вещества, доступные для усвоения. Происходят глубокие изменения веществ, входящих в состав плодов и овощей.

Аминокислоты, сахара, органические кислоты, минеральные вещества и другие соединения используются грибами для синтеза веществ их клеток и расходуются в процессе дыхания. Накапливаются различные метаболиты грибов (аммиак, некоторые органические кислоты и др.), токсичные для растительных клеток.

Интенсивность развития болезней плодов и овощей зависит от их устойчивости в отношении гриба – возбудителя болезни, от активности возбудителя и условий среды.

Так, по данным К. А. Мудрецовой-Висс и С. А. Колесник, при искусственном инфицировании яблок различных помологических сортов возбудителем мягкой зеленой гнили (Penicillium expansum) плоды одних сортов, хранившиеся при 18°С, заболевали на 2–3-й день, плоды других сортов – на 7–8-й, а плоды некоторых наиболее устойчивых сортов – лишь на 12–14-й день после заражения. Неодинакова и поражаемость плодов одного помологического сорта различными патогенами. Например, яблоки сорта Джонатан, инфицированные возбудителем плодовой гнили (Monilia fructigena), заболевали на 1–2-е сутки, а инфицированные возбудителем черного рака (Sphaeropsis malorum)–на 7–10-е сутки после заражения.

Большинство грибов, поражающих плоды н овощи при хранении, холодоустойчивы и способны развиваться при температуре до –5°С. Однако снижение температуры хранения плодов и овощей значительно замедляет развитие заболеваний. Так, кочаны белокочанной капусты, инфицированные возбудителем альтернариоза (Alternaria brassicae), при 18 °С заболевали на 1–3-й день, а при 2–1 °С – на 10–12-й день.

Порча плодов, и особенно ягод, вызывается и дрожжами, которые сбраживают сахар в этиловый спирт и углекислый газ. При этом плоды и ягоды приобретают спиртовой привкус, а иногда и прокисают ввиду развития дрожжей и уксуснокислых бактерий.

Возбудители отдельных видов порчи или болезней плодов и овощей были описаны выше (см. гл. 1). Ниже приводится краткая характеристика наиболее распространенных грибных и бактериальных заболеваний при хранении плодоовощной продукции.

Болезни картофеля и томатов (помидоров). Наиболее распространенной и опасной болезнью ботвы и клубней картофеля, вызываемой грибом фитофторой (Phytophthora infestans), является картофельная гниль, или фитофтороз. На пораженных листьях появляются бурые пятна, на которых образуется белый пушок – скопление мицелия и спороносящих органов гриба. Опадая, они попадают на здоровые листья и в почву. Клубни картофеля поражаются грибом, таким образом, еще в поле, и особенно во время уборки при соприкосновении пораженной ботвы с пораненными участками клубня.

На пораженных клубнях образуются свинцово-сероватые, а затем бурые вдавленные пятна с покрывающим их беловатым налетом из спороносящих гиф гриба. На срезе клубня обнаруживаются побуревшие участки загнившей ткани в виде зубчиков на границе со здоровой тканью (рис. 38). На гифах мицелия гриба, распространяющегося по межклетникам пораженной ткани, образуются выросты-присоски, внедряющиеся в клетки, содержимое которых служит для патогена источником пищи.

При хранении недостаточно просушенных клубней или в условиях повышенной влажности и температуры заболевание клубней развивается очень быстро. Особенно поражаются фи-тофторозом ранние сорта картофеля.

На пораженных фитофторой клубнях часто начинают развиваться другие плесневые грибы (сапрофиты) и бактерии, которые ускоряют и углубляют процесс порчи и часто переводят его в стадию мокрой гнили, клубни при этом размягчается и издают неприятный запах. Обычно болезнь проявляется в начальный период хранения, когда в хранилищах еще

Рис. 38. Фитофтороз картофеля:

а – пораженный клубень (продольный разрез); б – спорангиеносец со спорангиями; в – прорастающий спорангий; г – зооспора; д – мицелий фитофторы в клубне

относительно тепло, и может вызвать массовую порчу картофеля. Гриб может зимовать на растительных остатках в почве в виде зигот или хламидоспор.

Сухая гниль картофеля, или фузариоз, вызывается грибами рода Fusarium. Клубни поражаются грибом в поле и в хранилищах. Грибы неприхотливы к температурным условиям, переносят температуру –2, –5°С, но хорошо развиваются лишь при повышенной влажности воздуха. Болезнь быстро передается от больных клубней здоровым.

Наиболее часто фузариум поражает клубни, зараженные фитофторой, а также клубни с наружными механическими повреждениями или подмороженные. На поверхности клубней появляются выпуклые различной окраски подушечки, представляющие собой мицелий гриба с массой конидиеносцев (рис.39).

При пониженной влажности воздуха в хранилище пораженные клубни в дальнейшем сморщиваются, высыхают, местами превращаются в плотную серовато-белую крахмалистую массу. На клубне образуется зональная складчатость, а внутри клубней часто появляются заполненные мицелием полости. Высохшие клубни имеют темно-бурую окраску.

При повышенной влажности заболевание переходит в мокрую гниль. Это заболевание картофеля проявляется особенно во второй половине периода зимнего хранения.

Кольцевая гниль картофеля – поражение сосудисто-проводящей системы клубня (проявляющееся почернением

Рис. 39. Фузариоз (сухая гниль) картофеля:

а – пораженный клубень; б – споры (макроконидии) фузариума; в – клубень в разрезе '

ее), вызывается аэробной слегка изогнутой палочковидной бактерией рода Коринебактериум (Corynebacterium sepedoni-cum). Проводящие сосуды закупориваются бактериями. Камбиальное кольцо размягчается, при надавливании выступают капельки слизи.

Мокрая бактериальная гниль картофеля вызывается комплексом бактерий, из которых наиболее активны Pseudomonas syringae и Erwinia carotovora var. carotovora (бесспоровые, подвижные, палочковидные бактерии), обитающие в почве. При поражении мокрой гнилью клубни картофеля размягчаются и превращаются в серую кашицеобразную массу с неприятным запахом. Бактерии поражают чаще всего клубни, поврежденные фитофторой или другими грибами, а также подмороженные. Болезнь довольно быстро распространяется в хранилище и является причиной больших потерь картофеля.

Парша картофеля существует в нескольких формах. Наиболее распространена обыкновенная парша, вызываемая различными видами почвенных актиномицетов, чаще Streptomyces scabiens. На кожице появляются растрескивающиеся небольшие выпуклости-коростинки коричневого цвета. Клубень приобретает неприятный, землистый запах. Заражение происходит еще в почве.

Фитофтороз томатов – распространенное заболевание листьев и плодов томатов, вызываемое грибом фитофторой (Phytophthora infestans). Болезнь проявляется в виде расплывчатых коричневых твердых пятен на поверхности плодов различного возраста, но особенно поражаются недозрелые плоды (рис. 40). Пораженная ткань плодов становится светло-коричневой. Заболевание

приносит большие потери урожая. Черная бактериальная пятнистость томатов вызывается бесспоровыми аэробными бактериями рода Ксантомонас (Xanthomonas vesicatoria). Пораженные плоды покрываются темными выпуклыми точками, окруженными водянистой каймой. Развитию заболевания способствует высокая влажность.

Водянистая гниль томатов, вызываемая бесспоровыми бактериями рода Erwinia (E. carotovora), проявляется

в форме прозрачных пятен водянистой консистенции. Мякоть плода разрушается и превращается в жидкую бесцветную массу с неприятным запахом. Кожица плода сморщивается и часто растрескивается. Особенно поражаются недозрелые плоды.

Черная пятнистость томатов вызывается грибом Alter -naria solani. На пораженных плодах образуются резко ограниченные темные округлые вдавленные пятна, покрытые черным налетом.

Болезни корнеплодов. Наиболее распространенными заболеваниями корнеплодов являются различные гнили.

Белая гниль моркови и других корнеплодов, вызываемая грибом склеротиния (Scle-rotinia sclerotiorum). Мицелий гриба внедряется в ткани корнеплодов, образуя местами на поверхности белые пушистые налеты, выделяющие капельки влаги. Через некоторое время мицелий, уплотняясь, превращается в пленку, на которой появляются в больших количествах склероции в виде черных желваков величиной с горошину (рис. 41). Мякоть корнеплодов размягчается, становится кашицеобразной бурого цвета. В ус-

Рис. 40. Фитофтороз плода томатов

Рис. 41. Белая гниль моркови:

а – поражение грибом Scleroti-

nia; б, β – склероции (внешний

вид и разрез)

ловиях повышенной влажности даже при относительно низких температурах гриб быстро переходит с одного корнеплода на другой и нередко в течение короткого времени поражает всю партию.

Черная сухая гниль моркови (альтерн а р и оз) вызывается грибом альтернария (Alternaria radicina).Ha верхушке корнеплода и с боков появляются темно-черные сухие вдавленные пятна, превращающиеся в черные язвы (рис. 42). На срезе больная ткань корнеплода угольно-черного цвета резко отграничена от здоровой.

Серая гниль моркови – распространенное поражение в период хранения корнеплодов, вызываемое грибом ботрити-сом (Botrytis cinerea). Ткань корнеплода становится мягкой, мокнущей приобретает буроватый цвет. На поверхности корнеплода образуется обильный серого цвета налет, состоящий из мицелия и множества ко-нидиеносцев. Позднее на мицелии появляются в большом количестве мелкие склероции.

Фомоз моркови вызывается грибом фома (Phoma rostrupii). На корнеплоде образуются серые сухие слегка вдавленные пятна. Ткань под ними сухая, порошистая, трухлявая, коричневого цвета. В ней обнаруживаются пустоты, выстланные мицелием гриба. На пораженных участках корнеплода развиваются спороносящие органы гриба – пикниды –

Рис. 42. Черная сухая гниль моркови

в виде мелких выпуклых черных точек. Гриб поражает морковь еще в поле, при хранении заболевание прогрессирует. Сильнее поражаются недозревшие или перезревшие корнеплоды.

Мокрая бактериальная гниль вызывается бесспоровыми палочковидными бактериями. Особенно активной является Erwinia carotovora. Пораженные участки корнеплодов быстро превращаются в слизистую неприятно пахнущую массу.

Сердцевинная гниль свеклы является широко распространенным видом порчи этого корнеплода, вызываемой грибом Phoma betae.' Поражение начинается с головки и затем распространяется по всему корнеплоду. На пораженных местах имеются бурые вдавленные пятна, при разрезе которых обнаруживается гниющая ткань черного цвета. При хранении заболевание быстро распространяется на здоровые корнеплоды.

Болезни капусты и лука. Наиболее распространенной формой порчи белокочанной капусты является серая гниль, вызываемая грибом ботритис (Botrytis cinerea). Поверхность кочанов покрывается пушистым серым налетом (мицелий с кони-диеносцами), отсюда и название болезни – «серая гниль».

Обилие легко рассыпающихся спор (конидий) способствует распространению инфекции в хранилище. На пораженных листьях обнаруживается масса черных склероциев гриба раз-

личного размера. Листья темнеют, ослизняются, гниют и издают неприятный запах.

Черная пятнистость, или альтернариоз, капусты вызывается грибом Alternaria brassicae. На пораженных листьях образуются более или менее резко очерченные плотные черные пятна. Нередко пораженные участки листа выпадают и образуются дырочки.

Сосудистый бактериоз – опасное поражение капусты, вызываемое бесспоровой палочковидной холодоустойчивой бактерией рода Ксантомонас (Xanthomonas campestris).

При этом чернеют жилки (система сосудисто-волокнистых пучков) листьев, темнеет и прилегающая к ним перенхимная ткань. Капуста поражается при выращивании и хранении.

Слизистый бактериоз вызывается бесспоровыми бактериями рода Эрвиния (Erwinia carotovora и Ε. carotovora vaar. carotovora). Болезнь проявляется в виде мокрой гнили кочерыги. При поражении в период произрастания кочанов они недоразвиваются и отваливаются. При активном развитии заболевания в период хранения кочанов поражается не только кочерыга, но и наружные листья; они ослизняются, гниют и издают неприятный запах. Потери капусты от этого заболевания большие. Шейковая гниль лука –самая распространенная и опасная болезнь репчатого лука при хранении (рис. 43), вызываемая грибом ботритис (Botrytis allii). Сначала загнивает шейка луковицы, при этом она размягчается. Затем гриб распространяется на сочные чешуи и они становятся желтовато-розовой окраски, водянистыми, как бы вареными. Поверхность луковицы на кроющих чешуях покрывается серым налетом (мицелий с конидиеносцами). Среди мицелия образуются мелкие черные склероции, сливающиеся в сплошную корочку.

Фузариоз лука вызывается грибом фузариумом (Fus-arium cepae). Пораженные чешуи луковицы буреют и размягчаются. Луковица с поверхности покрывается белым налетом. Поражение начинается с донца луковицы, в связи с чем заболевание называют «донцевой гнилью». В хранилищах болезнь распространяется быстро.

Болезни плодов. Очень распространенным заболеванием яблок и груш является плодовая, или коричневая, гниль (монилиоз), вызываемая грибом монилия (Monilia fruc-tigena). На кожице плодов появляются характерные буровато-коричневые пятна, которые быстро разрастаются и захватывают весь плод. Мякоть плода буреет, размягчается и становится губчатой. Позднее на поверхности пораженных участков плода появляются желтовато-серые бородавочки (подушечки), располагающиеся нередко концентрическими кольцами (рис. 44). Они представляют собой скопления органов спороношения гриба с цепочками бесцветных конидий на концах.

При повышенной влажности и благоприятной температуре болезнь развивается очень быстро. Часто при понижении температуры пораженные плоды чернеют, твердеют, поверхность их становится блестящей, как бы лакированной, и плоды превращаются в так называемые «мумии». В этих мумифицированных плодах гриб переходит в покоящуюся стадию – склероции. Мумифицированные плоды являются опасными очагами инфекции.

Монилия (М. cinerea) поражает также косточковые плоды (абрикосы, персики, вишню). Болезнь называется серой плодовой гнилью.

Монилия считается бичом плодовых садов. При холодильном хранении яблоки и груши поражаются монилиозом меньше, чем другими грибами-патогенами.

Черный рак яблок и груш вызывается несовершенным грибом Sphaeropsis malorum. Начальная стадия заболевания плодов напоминает монилиоз – пораженные участки буреют и размягчаются. По мере развития заболевания пораженные участки темнеют, становятся неоднородными (с темными зонами) и на них появляются серо-черные точечные бугорки («сыпь»), представляющие собой скопления спороносящих органов гриба (пикниды). Плоды сморщиваются и нередко мумифицируются; блестящая черная поверхность их шероховата за счет кучно расположенных на ней пикнид. Гриб поражает не только плоды, но и цветки, ветви, кору стволов яблонь. Больная кора является главным источником инфекции.

В период хранения яблоки широко поражаются грибами Penicillium expansum, Alternaria tenuis, Botrytis cinerea.

Рис. 43. Шейковая гниль лука:

α –пораженная луковица; б – кони-диеноеец с конидиями паразита

Рис. 44. Плодовая гниль:

а – пораженное яблоко; б – кони-диальное епороношение монилии

Penicillium expansum вызывает мягкую зеленую гниль (рис. 45). На кожице образуются светло-коричневые стекловидные пятна, на которых появляются серо-голубые, позднее зеленеющие комочки (скопления конидиеносцев с окрашенными конидиями). Кожица вдавливается, растрескивается. Мякоть плода буреет, размягчается, иногда до разжижения. Поражение яблок этим грибом в отдельные годы составляет 80–90 % всех поражений. Пеницилл, развиваясь на яблоках, способен продуцировать токсичное для человека и животных вещество – патулин.

Alternaria tenuis вызывает черную пятнистость. Больные участки плода буреют, затем чернеют, уплотняются.

Рис. 45. Мягкая зеленая гниль:

α – пораженное яблоко (в начальной стадии); б – конидиеносцы пеницилла

На поверхности развивается оливковый, затем чернеющий мицелий с многоклетными темно-коричневыми конидиями.

Botrytis cinerea вызывает серую мягкую гниль. Пораженные участки мякоти приобретают коричневую окраску и значительно размягчаются. Плод становится дряблым. При повышенной влажности и температуре заболевание быстро охватывает весь плод. На поверхности обнаруживается сероватый пушок–спороносящий мицелий гриба. Позднее на нем образуются склероции в виде мелких жестких черных желвачков. Botrytis нередко развивается как вторичный патоген, т. е. после проникновения в плод типичного раневого патогена Penicillium expansum.

Гниль цитрусовых плодов в период хранения вызывают преимущественно грибы из рода Penicillium.

P. italicum образует на поверхности плодов зелено-голубые налеты с узкой белой каймой из мицелия; кожица плодов при этом размягчается, вдавливается. Особенно быстро плесневеют поврежденные и перезрелые плоды. При низких температурах (от 2 до 0 °С) плесень почти не развивается.

P. digitatum образует на поверхности плода сначала белый налет, приобретающий затем оливково-зеленый цвет (за счет окраски конидий). Мякоть размягчается, становится водянистой, горькой.

Лимоны и мандарины при хранении нередко поражаются грибом альтернарией (Alternaria citri). Ткань плодов у их основания и внутри чернеет в результате развития мицелия черно-зеленоватой окраски. Пораженные участки размягчаются. Бережное обращение с плодами и овощами, быстрое охлаждение их после сбора, закладка на длительное хранение только здоровой продукции, систематическое наблюдение за ее состоянием в период хранения, своевременное удаление испорченных плодов, содержание хранилищ в чистоте, санитарная обработка тары, соблюдение установленного режима хранения (температуры и влажности воздуха) являются необходимыми мероприятиями и обязательными требованиями для снижения потерь свежих плодов и овощей от микробных поражений.

Для удлинения срока хранения плодов и овощей в свежем виде эффективным является их холодильное хранение в модифицированной газовой среде – в атмосфере с повышенным содержанием углекислого газа и со сниженным содержанием кислорода. В таких условиях задерживается старение плодов и овощей, длительнее сохраняется иммунитет по отношению к микроорганизмам. Кроме того, такой состав атмосферы тормозит прорастание спор грибов и несколько снижает рост и активность некоторых грибов-патогенов.

Помимо хранения свежих плодов и овощей в регулируемой атмосфере предлагается обработка продукции химическими консервантами (бромистым метилом, дифенилом, йодкрахмалом и др.). Для малолежких сортов плодов, особенно ягод, рекомендуется радуризация небольшими дозами (0,2–0,3 Мрад) у-излучений, позволяющая несколько продлить сохраняемость продукции, что имеет значение в пик сезона ее поступления на перерабатывающие предприятия (А. А. Кудряшова и др.). Большое количество плодов и овощей подвергается быстрому замораживанию, при этом их микробная порча исключается ввиду низкой температуры хранения (–18 °С). Однако на них всегда сохраняются жизнеспособные микроорганизмы, поэтому после размораживания плоды и овощи довольно быстро могут подвергаться микробной порче.

Микрофлора квашеных и соленых плодов и овощей. В основе консервирования плодов и овощей квашением и солением лежит использование молочнокислого и отчасти спиртового брожения для подавления роста микроорганизмов – потенциальных возбудителей порчи (гнилостных бактерий, маслянокис-лых и др.). Одновременно продукт приобретает новые пищевые и вкусовые качества.

Молочнокислое и спиртовое брожение возникает в перерабатываемом сырье (капусте, огурцах, помидорах и др.) обычно самопроизвольно (спонтанно) и вызывается находящимся на нем молочнокислыми бактериями и дрожжами.

При квашении капусты ее измельчают, пересыпают солью (2–3 %), перемешивают с морковью (иногда добавляют яблоки), плотно укладывают в емкости и кладут гнет, оставляют ее под давлением. Соль вызывает плазмолиз клеток листьев капусты. Выделяющийся сок содержит сахар и другие питательные для микроорганизмов вещества.

В начальной стадии процесса развиваются различные аэробные бактерии и дрожжи (занесенные с сырьем), продуцирующие тв небольшом количестве кислоты (уксусную, муравьиную, молочную), спирт и углекислый газ. Благодаря выделению дышащими растительными клетками углекислого газа и газов, образующихся при брожении, создаются анаэробные условия, благоприятствующие развитию молочнокислых бактерий. В первую очередь развивается гетероферментативная молочнокислая бактерия лейконосток (Leuconostoc mesenterioides), образующая сравнительно немного кислоты. Одним из продуктов обмена лейконостока являются эфиры, придающие заквашиваемому продукту характерный запах. На смену этой бактерии приходят палочковидные молочнокислые бактерии. Основная роль в процессе квашения капусты принадлежит гомофермен-тативной мезофильной бактерии Lactobacillus plantarum. Раз-виваются^ и гетероферментативные бактерии, в частности кислотоустойчивая бактерия L. brevis, а также дрожжи, вызывающие спиртовое брожение. Количество молочнокислых бактерий достигает миллионов в 1 см3.

Скорость сквашивания капусты зависит от температуры. Оптимальной является температура около 20°С, при которой брожение протекает обычно за 6–8 суток.

Образующаяся молочная кислота (1,5–1,7%) оказывает консервирующее действие, а побочные продукты жизнедеятельности молочнокислых бактерий и отчасти дрожжей (этиловый спирт, летучие кислоты, ароматические вещества, углекислый газ и др.) придают продукту характерные органолептические свойства. Чрезмерное развитие L. brevis может привести к порче – излишней кислотности квашеной капусты, приобретению ею острого привкуса. Снижается качество капусты и при интенсивном развитии дрожжей.

После окончания брожения квашеную капусту следует хранить на холоде (0–3°С) и без доступа воздуха, чтобы задержать развитие потребителей молочной кислоты – пленчатых дрожжей и плесеней. Молочная кислота – основа стойкости продукта. Плесени и дрожжи не только потребляют молочную кислоту, но и придают продукту неприятные запах, вкус и окраску. Некоторые дрожжи вызывают ослизнение капусты. Поскольку плесени и пленчатые дрожжи аэробы, при хранении капусты следует поддерживать анаэробные условия.

Помимо плесеней и дрожжей, порчу капусты, особенно при недостаточно быстром повышении кислотности, могут вызывать гнилостные и маслянокислые бактерии. Капуста приобретает прогорклый вкус, резкий неприятный запах. Развитие спорообразующих бактерий группы сенной палочки, обладающих активными пектолитическими ферментами, приводит к размягчению–дряблости продукта, появлению неприятных запаха и вкуса. Размягчение может возникнуть и под действием собственных ферментов капусты.

В практику внедряется квашение капусты с применением закваски из чистых культур молочнокислых бактерий (L. plantarum). Использование бактерий с определенной бродильной активностью и создание для них оптимальных условий (ана-эробность, температура) позволяют направленно использовать полезную биохимическую деятельность микроорганизмов. При введении закваски создается численный перевес полезной микрофлоры, процесс заквашивания ускоряется, исключается развитие вредных микробов, качество капусты улучшается.

При квашении огурцов применяют пряности и больше соли (6–8%), поэтому такое консервирование огурцов называют также солением. Квашение огурцов происходит в две стадии. Первая (предварительная 1–2 дня)–до накопления 0,3–0,4% кислоты – проводится при температуре около 20°С, а затем (вторая стадия) продукт медленно сквашивается при температуре от –1 до 2°С.

Микрофлора и микробиологические процессы при квашении огурцов сходны с происходящими при квашении капусты. В начальный период развиваются различные бактерии и дрожжи. По мере возрастания численности молочнокислых бактерий подавляется развитие нежелательной микрофлоры. Из молочнокислых бактерий сначала развиваются лейконосток – слабый продуцент кислоты, а затем более сильные кислотообразо-ватели – гетероферментативные (L. brevis и L. fermentum) и гомоферментативные палочки, преимущественно L. plantarum; развиваются и дрожжи.

Виды порчи солено-квашеных огурцов сходны с порчей квашеной капусты. В основном это ослизнение, размягчение, появление на поверхности пленки молочной плесени или дрожжей, потребляющих молочную кислоту, что способствует развитию нежелательной микрофлоры. Хороший эффект в борьбе с этими микроорганизмами дает введение в рассол сорбиновой кислоты (0,1 %) и предотвращение доступа воздуха.

Размягчение возможно и под действием пектинразрушаю-щих ферментов огурцов, наиболее ответственным из которых является полигалактуроназа.

Иногда происходит раздувание огурцов – образование в них пустот, обусловленное развитием интенсивно выделяющих газ микроорганизмов (дрожжей, бактерий группы кишечной палочки, гетероферментативных молочнокислых и др.) или нарушением температурного режима квашения.

Рекомендуется применение при квашении чистых культур молочнокислых бактерий. В Кишиневском государственном университете (В. П. Рощиным) получен сухой комплексный препарат (закваска) из солеустойчивых штаммов гомо- и гетероферментативных молочных бактерий (Lactobacillus planta-rum, L. fermentum и Streptococcus lactis).

Значительно длительнее сохраняется квашеная продукция, пропастеризованная в герметичной таре.

МИКРОБИОЛОГИЯ КРУПЫ, МУКИ, ХЛЕБА

Среди факторов, влияющих на качество зерновых продуктов при их производстве и стойкость при длительном хранении, существенная роль принадлежит микроорганизмам.

Микрофлора крупы. В первую очередь микрофлора крупы определяется составом микрофлоры перерабатываемого зерна.

Степень обсеменения микроорганизмами свежеубранного зерна крупяных сельскохозяйственных культур, как и зерна одной и той же культуры, может значительно различаться.

В одном грамме доброкачественного зерна (пшеницы, ячменя, проса, риса, овса, гречихи) насчитывается от тысяч до миллионов бактерий, но по качественному составу микрофлора их близка между собой. Она представлена преимущественно (до 90 % и более) бактериями, количество плесеней (спор) не более 5–7%, дрожжей еще меньше. Среди бактерий преобладает (до 80–90%) бесспоровая, факультативно-аэробная палочковидная бактерия гербикола (травяная палочка Erwinia herbicola) –типичный представитель эгшфитной микрофлоры зерна злаков. В небольших количествах встречаются микрококки, молочнокислые бактерии, а также спорообразующие аэробные бактерии, представленные главным образом картофельной и сенной палочками (по новой номенклатуре обе эти бактерии отнесены к виду Bacillus subtilis). В грибной флоре свежеубранного зерна обычно присутствуют Alternaria, Clado-sporium, Ascochyta. Пенициллы и аспергиллы обнаруживают в небольших количествах.

По мере хранения зерна в условиях, не допускающих развития микроорганизмов, число их на зерне снижается за счет отмирания Erwinia herbicola, хотя она остается преобладающей формой. Принято считать, что большое количество этих бактерий на зерне служит показателем его хорошего качества. Значительно изменяется состав грибной флоры. Доминирующими компонентами становятся пеницилловые и аспергилло-вые грибы (получившие название «плесени хранения»), а типичные представители свежеубранного зерна – «полевые плесени»– сохраняются в единичных количествах.

Микрофлора различных видов крупы непосредственно после выработки близка по составу, но по количеству беднее микро-

Τ

а б л и ц а 23

Вид крупы

Количестве и 1 г η

MUKpoOpraFIHUMOB

гюдукта, тыс.

бактерии

плесневые грибы (споры)

Ядрица непропаренная ....

Ядрица пропаренная .....

Перловая ......

124,3

2,8

71,8

992,0

30,2

103,3

7,2

92,8

22,3

5,3

0,37 0,22 0,27 0,09 2,0 0,22 0,16 25,2

<W

0,14

Ячневая ......

Рис......

Пшено непропаренное .....

Пшено пропаренное .... Кукурузная шлифованная . . . Овсяная ......

Овсяные лепестковые хлопья . .

71S

флоры перерабатываемого зерна. Имеет значение характер предварительной обработки зерна (степень шелушения, шлифовки и др.). Микрофлора одного и того же вида крупы может быть различной и в зависимости от особенностей технологии ее производства. Например, крупа, полученная из зерна, подвергшегося гидротермической обработке (пропариванию), обсеменена микробами в меньшей степени, чем крупа, полученная* из непропаренного зерна (табл. 23). Помимо микроорганизмов зерна, в крупе имеется вторичная микрофлора, попавшая из окружающей среды в процессе выработки крупы.

Количество бактерий в 1 г крупы составляет 10*–-105, а плесени (споры) – Ю2–103, за исключением кукурузной крупы, которая обычно обсеменена спорами грибов в большей степени (табл. 23). Преобладающим компонентом бактериальной флоры крупы, выработанной из непропаренного зерна, является (до 70–90% общего числа) гербикола, а для крупы из зерна, прошедшего гидротермическую обработку, характерно преобладание спороносных бактерий (35–50 %) и микрококков (10– 20%). Из бацилл чаще обнаруживают Bacillus subtilis, В. pumilus. Грибная флора крупы представлена в основном видами Penicillium (P. cyclopium, P. viridicatum и др.) и Aspergillus (A. candidus, A. flavus, A. repens). В небольшом коли-стве встречаются мукоровые грибы.

Многие найденные в крупах бактерии и плесени способны разлагать белки, липиды, крахмал, пектиновые вещества и сбраживать сахара с образованием кислот. Некоторые пенициллы могут, хотя и медленно, расти при температуре до –2, –5°С, аспергиллы сухоустойчивы и способны развиваться при влажности субстрата, равновесной относительной влажности воздуха 70–75%- Некоторые обнаруживаемые в крупах плесени вырабатывают токсичные вещества. Поэтому крупы в период длительного хранения могут подвергаться различным видам порчи под воздействием микроорганизмов и находящихся в крупе ферментов.

Возможность и интенсивность развития микробов определяются в первую очередь влажностью крупы, которая меняется при хранении продукции в зависимости от величины относительной влажности воздуха. Имеет значение и температура хранения: чем выше влажность крупы, тем более широк интервал температур возможного развития микроорганизмов.

При опытном хранении товарных образцов различных видов " крупы (пшено, кукурузная, ячневая, перловая, овсяная, рис, овсяные хлопья, ядрица, ядрица быстроразваривающаяся) в различных температурно-влажностных условиях установлено (К- А. Мудрецова-Висс и Е. В. Куликова), что по мере удлинения срока хранения во всех крупах снижается число бактерий главным образом ввиду вымирания эпифита зерна – Ег-winia herbicola. Через полгода хранения при 70–75 %-ной относительной влажности воздуха и температуре 15–16 °С сохраняется 25–40 % бактерий от их первоначального количества, а через год–10–15%; преимущественно это споровые формы. Число плесеней (спор) на крупах, сохраняемых в тех же условиях, практически не изменяется. На крупах, сохраняемых при той же температуре, но при 80 %-ной относительной влажности воздуха к четвертому – шестому месяцу, а при 85 %-ной – ко второму-третьему месяцу хранения активно развиваются плесени. Плесневение вызывают сухоустойчивые виды Aspergillus: A. repens, A. candidus, A. chevalieri.

На крупах, выработанных из пропаренного зерна, плесени развиваются интенсивнее, чем на крупах из непропаренного зерна; при низких положительных температурах (4–5°С) плесневение крупы обнаруживается на несколько месяцев раньше.

Микрофлора муки. Микрофлора свежемолотой муки, как и крупы, в основном представлена микроорганизмами перерабатываемого зерна. Основная масса состоит из бактерий, среди которых преобладает (до 90%) Erwinia herbicola. На втором месте стоят спорообразующие бактерии, доминирующими из которых являются картофельная и сенная палочки. В небольших количествах имеются Bacillus pumilus, В. cereus var. my-coides, различные микрококки, молочнонокислые и уксуснокислые бактерии, а также дрожжи и споры плесеней. Среди плесеней преобладают виды родов Penicillium и Aspergillus, встречаются мукоровые грибы. Микрофлора муки количественно беднее микрофлоры перерабатываемого зерна, так как при его очистке перед помолом и в процессе помола значительное количество микроорганизмов удаляется вместе с загрязнениями и оболочками зерна, которые богаты микробами. Степень обсеменения муки микроорганизмами колеблется в широких пределах и определяется не только степенью обсеменения перерабатываемого зерна, но и характером подготовки его к помолу (способом очистки, применением и режимом кондиционирования– увлажнения с последующим отволаживанием), а также способом помола, выходом муки и ее сортом.

Проведенные (МИНХ имени Г. В. Плеханова) в производственных условиях на нескольких партиях пшеницы исследования изменения микрофлоры зерна в процессе подготовки к помолу показали, что сухая очистка зерна снижает его об-семененность бактериями на 25–40%, спорами плесеней –на 20–30, а сухая очистка с последующей мойкой – соответственно на 45–60 и 30–40%. Холодное кондиционирование (при температуре воды около 20°С) с короткой (до 6–7 ч) отлежкой увлажненного зерна не изменяет состав микрофлоры. Увеличение времени отволаживания (более 10–12 ч) приводит к повышению числа бактерий на зерне и тем больше, чем длительнее оно отлеживается.

В табл. 24 приведены данные по распределению микроорганизмов зерна, поступающего на размол, по конечным про-

Таблица 24

продукта

Бактерии в

г щего количества

общее количество

% об

гербикола

бациллы

микрококки

Мука .высшего

сорта . . .

1,2–4,0-10*

2,7–8,0-104 5,7-104–4,2· 105

80–85 74–80

65–75

5–7 6–8

8–11 9–12

12–15 12–20

Продолжение

продукта

Плесени (споры) в 1 г

Название

общее количество

% общего количества

Penicillium

Aspergillus

Мука высшего

сорта . . .

175–400 300–900 1010–2300

50 60 70

45 30 30

2-го сорта

дуктам помола при выработке пшеничной хлебопекарной муки по схеме трехсортового помола с общим выходом муки 75– 78.%. Поступающее на размол зерно содержало в 1 г бактерий от 1,2 · 105 до 1,1-106, спор плесеней – от 100 до 300.

Чем ниже сорт муки, чем больше в нее попадает периферийных частиц зерна, тем больше содержится в ней микроорганизмов. Количество спор плесеней в муке всех сортов (чем ниже сорт, тем больше) превышает содержание их в перерабатываемом зерне. Продукты помола при прохождении через машины (драные, размольные) обсеменяются спорами плесеней в результате соприкосновения частичек муки с отделяющимися оболочками зерна, с производственной аппаратурой, с потоком воздуха, используемого в производственном процессе.

Мука – продукт менее стойкий по отношению к микробной порче, чем зерно и крупа, питательные вещества в ней более доступны микроорганизмам. Однако развитие их при правильном режиме хранения (при относительной влажности воздуха не более 70%) предотвращается малым содержанием в муке влаги; наблюдается даже постепенное отмирание вегетативных клеток бактерий. С повышением относительной влажности воздуха микроорганизмы, находившиеся в муке в неактивном состоянии, начинают развиваться, и в первую очередь развиваются плесени, так как они способны расти при меньшем содержании влаги (при более низком значении aw), чем бактерии. Многие из обнаруженных в муке плесеней обладают протеоли-тической и липолитической активностью, способны осахаривать крахмал. Хлебопекарные свойства муки при их развитии снижаются. Она приобретает неприятный затхлый запах, который обычно передается хлебу.

Плесневение муки – наиболее распространенный вид ее порчи. Плесневелая мука небезопасна: на ней обнаруживают Aspergillus и Penicillium, способные продуцировать микоток-сины, многие из которых термостойки и могут сохраниться в хлебе.

Прокисание муки происходит при ее увлажнении в результате развития кислотообразующих бактерий (молочнокислых и др.).

Прогоркание муки часто обусловлено окислением ли-пидов муки кислородом воздуха при участии липоксигеназы муки, но этот дефект может быть и микробной природы.

Допустимым пределом для длительного (2–3 года) хранения зерновых продуктов при 15–20°С принято считать содержание в них влаги, эквивалентное относительной влажности воздуха 65%. Влажность, равновесная относительной влажности воздуха 72–75%, считается предельной для хранения зерновых продуктов в течение нескольких (3–4) месяцев.

Микрофлора хлеба. При производстве хлеба качество муки и состав ее микрофлоры имеют большое значение для нормального процесса тестоведения и отражаются на качестве теста и готового хлеба.

Наряду с физическими и биохимическими превращениями, протекающими в тесте (как из пшеничной, так и из ржаной муки) во время его созревания, большая роль принадлежит дрожжам и молочнокислым бактериям.

В производстве пшеничного хлеба при изготовлении теста применяют пекарские прессованные или сухие дрожжи (см. с. 222), а также жидкие дрожжи и жидкие пшеничные закваски, изготовляемые непосредственно на хлебозаводах.

Хлебопекарные дрожжи должны быть устойчивыми к повышенной концентрации среды, размножаться при повышенной температуре и обладать высокой бродильной мальтазной активностью, так как в тесте накапливается преимущественно сахар мальтоза. Образующийся в процессе брожения углекислый газ разрыхляет тесто, и оно увеличивается в объеме. Другие продукты жизнедеятельности дрожжей придают хлебу своеобразные вкус и аромат.

' Жидкие дрожжи представляют собой активную культуру дрожжей, выращенную на мучной питательной среде, предварительно осахаренной и заквашенной (до определенной кислотности) термофильной молочнокислой бактерией палочкой Дельбрюка. Высокая кислотность среды благоприятствует развитию дрожжей и сдерживает рост имеющейся в тесте посторонней микрофлоры, угнетающей жизнедеятельность дрожжей.

При изготовлении жидких дрожжей применяют чистые культуры различных производственных рас вида Saccharomyces ceevisiae, чаще расы Краснодарскую, Щелковскую 4, Ростовскую 2, Московскую 23.

В закваске всегда имеется также некоторое количество молочнокислых бактерий.

Жидкие пшеничные закваски – это смешанная культура на осахаренной мучной среде активных дрожжей S. cerevisiae и мезофильных молочнокислых бактерий гомоферментативной палочки Lactobacillus plantarum и гетероферментативной L. Ьге-vis, развивающихся в среде спонтанно или вносимых в виде чистых культур. Гетероферментативные молочнокислые бактерии, помимо кислот, образуют углекислый газ, поэтому они играют некоторую роль в разрыхлении теста. Выделяемые ими в значительных количествах летучие кислоты способствуют улучшению аромата и вкуса хлеба.

Хлеб, полученный на жидких дрожжах и жидких заквасках, не только обладает более приятным вкусом, но реже болеет тягучей болезнью (см. с. 221) и медленнее черствеет по сравнению с хлебом, изготовляемом с использованием только прессованных дрожжей. В пшеничном тесте на прессованных дрожжах молочнокислых бактерий мало; они попадают в основном из муки, их участие в созревании теста незначительно.

В производстве ржаного хлеба тесто готовят на заквасках, которые, как и пшеничные закваски, являются смешанными культурами дрожжей и молочнокислых бактерий, что обеспечивает разрыхление теста и накопление кислот. Соотношение молочнокислых бактерий к дрожжам составляет 80:1, а в пшеничном тесте 30:1, т. е. в созревании ржаного теста ведущая роль принадлежит молочнокислым бактериям.

Ржаные закваски бывают густыми и жидкими. Жидкие готовят на осахаренной жидкой среде из ржаной муки с применением чистых культур различных рас дрожжей видов S. cerevisiae, S. minor. Из гомоферментативных молочнокислых бактерий применяют Lactobacillus plantarum (иногда вводят L. casei), из гетероферментативных – L. brevis и L. fermentum.

В настоящее время на большинстве заводов и густые закваски готовят на чистых культурах дрожжей (S. minor) и молочнокислых бактерий (L. plantarum и L. brevis).

Дрожжи S. minor несколько уступают по энергии брожения виду S. cerevisiae, но отличаются большей кислотоустойчиво-стью.

Высокая кислотность ржаного теста (рН 4,2–4,3) благоприятно воздействует на белки ржаной муки, улучшает ее хлебопекарные свойства и препятствует развитию в тесте и хлебе микроорганизмов – возбудителей порчи.

В тесте, помимо используемых производственных микроорганизмов, всегда находятся посторонние, попадающие с сырьем и из внешней среды. Их активное развитие нарушает нормальное течение процессов брожения и созревания теста. Таковыми являются, например, поступающие с прессованными дрожжами и из муки дикие дрожжи рода Candida. Эти дрожжи в брожении не участвуют, но отрицательно воздействуют на бродильную активность производственных дрожжей.

Поверхность хлеба при выходе из печи практически стерильна, но мякиш прогревается только до 95–98 °С и в нем всегда сохраняется какое-то количество бактериальных спор.

Во время охлаждения, последующего транспортирования, хранения и реализации хлеба споры могут прорасти, а размножение в мякише образовавшихся клеток приведет к порче хлеба.

Возбудителями тягучей (картофельной)болезни хлеба являются спорообразующие бактерии Вас. subtilis. Споры этих бактерий термоустойчивы, в муке они всегда присутствуют и в отдельных видах (в муке 2-го сорта и обойной) в немалых количествах. Источником инфекции может быть также оборудование, воздух производственных цехов хлебозаводов. Бактерии вызывают гидролиз крахмала с образованием большого количества декстринов, но они чувствительны к повышенной кислотности среды, поэтому тягучей болезни подвержен преимущественно пшеничный хлеб, имеющий по сравнению с ржаным хлебом невысокую кислотность. В начале развития заболевания хлеб приобретает посторонний фруктовый запах, затем мякиш ослизняется, темнеет, становится липким, тянется нитями. Пораженный хлеб не пригоден в пищу.

Для предотвращения тягучей болезни хлеб после выпечки быстро охлаждают до температуры 10–12 °С и хранят при этой температуре в хорошо вентилируемом помещении.

Рекомендуется подкислять тесто уксусной, пропионовой, сорбиновой кислотами или их солями. В тесто из пшеничной муки предложено вводить закваски чистых культур пропионо-вокислых бактерий или мезофильной молочнокислой палочки Lactobacillus fermentum. Угнетающее действие этой бактерии на Вас. subtilis обусловлено не только подкислением среды, но и выделением антибиотических веществ.

Возбудителями меловой болезни являются дрожже-подобные грибы (из эндомицетовых грибов). Они попадают в тесто с мукой и сохраняются при выпечке хлеба; инфицирование готового хлеба может происходить и извне.

Болезнь сначала проявляется на поверхности хлеба, затем по трещинам распространяется внутрь мякиша в виде белых сухих порошкообразных включений, сходных с мелом. Хлеб теряет товарный вид, приобретает неприятный вкус.

Плесневение – наиболее распространенный вид порчи хлеба – чаще возникает при неправильном режиме хранения. При слишком плотной укладке, повышенной влажности и температуре споры плесеней, попавшие на выпеченный хлеб извне (из воздуха, при контакте с инфицированными предметами), быстро развиваются, особенно если корка хлеба с трещинами. Плесневение хлеба чаще вызывают грибы родов Penicillium,

Aspergillus, Mucor. Многие из них вызывают гидролиз белков, крахмала; хлеб приобретает неприятные затхлый запах и вкус. Заплесневелый хлеб в пищу не пригоден, так как может содержать микотоксины. В хлебе, пораженном аспергилловыми грибами, обнаружены афлатоксины (Г. Шпихер); концентрировались они в основном в наружных слоях хлеба, но выявлялись и в мякише.

Для борьбы с плесневением хлеба предлагают различные методы: обработку поверхности хлеба или упаковочного материала химическими консервантами (этиловым спиртом, солями пропионовой и сорбиновой кислот); стерилизацию упакованного хлеба токами высокой частоты, ионизирующими излучениями. Хороший эффект дает замораживание хлеба. Однако основными мероприятиями на хлебозаводах, обеспечивающими высокое качество хлеба, являются строгое соблюдение установленного режима технологии производства, содержание в должной чистоте оборудования, систематическая дезинфекция производственных помещений.

Хлеб – продукт, употребляемый в пищу без дополнительной кулинарной обработки, поэтому на всех стадиях его производства, при хранении, транспортировании и реализации должны строго выполняться установленные санитарные требования.

Производство пекарских дрожжей. Пекарские прессованные и сухие дрожжи вырабатывают на специализированных дрожжевых заводах. Питательной средой при выращивании дрожжей служит осветленная, очищенная и разбавленная водой свекловичная меласса – отход свеклосахарного производства. В ней содержатся необходимые для дрожжей сахара и многие другие питательные вещества; дополнительно добавляют азот-и фосфорсодержащие соли. Температура мелассной среды при выращивании дрожжей поддерживается на уровне около 30 °С, рН 4,5–5,5. Среда интенсивно аэрируется (непрерывно подается воздух). В таких условиях дрожжи дышат, а не бродят. Большая часть сахара используется ими для синтеза веществ клетки, при этом дрожжи активно размножаются. По накоплении определенного количества дрожжевых клеток их отделяют от среды, промывают водой, сгущают и прессуют до содержания влаги 73–75 %. Полученную дрожжевую массу формуют в виде брикетов с содержанием дрожжевых клеток в количестве 8–12 млрд. в 1 г. Брикеты упаковывают в бумагу и охлаждают до температуры 4°С.

Сушеные дрожжи выпускают с влажностью 8–10%. При производстве пекарских дрожжей используют такие расы Saccharomyces cerevisiae, которые хорошо размножаются в мелассовой питательной среде, обладают высокой бродильной активностью, стойки при хранении в прессованном виде, а также при высушивании. В настоящее время выращивают преимущественно расы Киевскую 21, Одесскую 14 и гибриды № 196–6 и 176, выведенные в Институте генетики АН СССР. Эти расы обладают многими положительными для дрожжевого производства признаками.

В процессе производства дрожжей в дрожжерастительные аппараты вместе с сырьем, задаточными дрожжами и из внешней среды попадают посторонние микроорганизмы. Развиваясь совместно с производственными дрожжами, они неблагоприятно влияют на технологический процесс, снижают выход и качество готовой продукции.

Наиболее нежелательными являются быстро размножающиеся дрожжи родов Torulopsis и Candida, которые не способны к брожению или бродят очень слабо, но интенсивно используют сахар и другие питательные вещества среды. Выход готовой продукции при активном размножении этих дрожжей может даже несколько увеличиваться, но прессованные дрожжи получаются с пониженными хлебопекарными свойствами и менее стойки в хранении.

Из бактерий наиболее опасны гнилостные – сенная и картофельная палочки, а также гетероферментативные молочнокислые бактерии рода Leuconostoc. Лейконостоки могут ослизнять мелассную среду, склеивать дрожжи в комки. В результате выход дрожжей снижается, затрудняется их промывка и прессование, ухудшается товарный вид прессованных дрожжей.

Наличие гнилостных бактерий и диких дрожжей в пекарских прессованных дрожжах выше допустимого количества (20–30%) является показателем их низкого качества.

Прессованные дрожжи – скоропортящийся продукт. Они могут подвергаться гнилостными бактериями порче в виде размягчения, вплоть до разжижения с образованием неприятного запаха. Сохранять прессованные дрожжи следует на холоде.

МИКРОБИОЛОГИЯ БАНОЧНЫХ КОНСЕРВОВ

Производство консервов основано на принципе герметизации и термической обработки продукта. Сущность этого производства заключается в том, что подготовленные продукты закладывают в жестяные и стеклянные банки или в тару из других материалов, которые герметично укупоривают (с удалением воздуха) и стерилизуют или пастеризуют.

Основное сырье (мясо, рыба, овощи и др.) и вспомогательные материалы (соль, сахар, пряности и др.), входящие в состав консервов, всегда обсеменены в той или иной степени различными микроорганизмами. Среди них.бывает немало бактерий – возбудителей порчи, обладающих термоустойчивыми спорами. Возможно наличие и токсинообразующих бактерий.

При подготовке продуктов к стерилизации некоторые технологические операции, такие, как мойка, бланширование, и особенно обжаривание, снижает обсемененность продукта микробами, другие же – расфасовка, панировка и укладка в тару – повышают ее. Известно, что термоустойчивость различных микроорганизмов и их спор колеблется в широких пределах.

Режимы термической обработки консервов (температура и продолжительность) устанавливают в первую очередь на основании термоустойчивости микроорганизмов, опасных для здоровья людей и основных возбудителей порчи каждого вида консервов.

Надежность режима стерилизации зависит не только от видового состава микрофлоры консервируемого продукта, но и от других факторов, влияющих на выживаемость микроорганизмов в процессе нагревания. Имеет значение и химический состав продукта, его рН. В кислой среде стерилизация достигается быстрее. Так, длительность стерилизации при 110°С субстрата с рН 6,0–190 мин, с рН 5,3–160, с рН 5,0–40 мин. Кислая реакция ускоряет тепловую денатурацию белков и вызывает снижение термоустойчивости бактерий. При повышенном содержании жира в продукте термоустойчивостъ бактерий повышается, поэтому эффективность стерилизации снижается.

Считается, что жир, обволакивая клетку, препятствует увлажнению ее оболочки. Тепло через неувлажненную оболочку проникает в клетку медленнее. По данным Л. Кочергиной, после 10-минутной варки мяса без жира сохраняется около 1 % первоначально содержащихся в нем микроорганизмов, в мясе с содержанием жира до 5 % –около 6, а с 15 % жира – более 9%.

Для уничтожения спор сенной палочки в бульоне достаточно нагревать его в течение 10 мин при 106 °С, а в масле они гибнут через 60 мин при 150°С (Φ. Ε. Будагян).

Поваренная соль и сахар также повышают термоустойчивость микробов во время стерилизации, что связано с обезвоживанием клеток.

Эффективность стерилизации зависит и от степени обсеме-. нения продукта микроорганизмами. Чем она выше, тем больше сохранится микроорганизмов при стерилизации, а следовательно, снизится стойкость консервов при хранении.

В промышленности для каждого вида консервов устанавливают определенный режим стерилизации.

Консервы с невысокой кислотностью, имеющие рН более 4,2–4,4 (мясные, рыбные, многие овощные), которые могут подвергаться порче спорообразующими термоустойчивыми бактериями и в которых способны развиваться в период хранения возбудители пищевых отравлений, стерилизуют при температурах от 112 до 120 °С (иногда 125–130 °С) от 20 до 50 мин (в зависимости от вида продукта).

Консервы с высокой кислотностью, имеющие рН ниже 4,0– 4,2 (некоторые овощные, плодово-ягодные) пастеризуют при температуре 75–100°С, что обеспечивает гибель основных возбудителей порчи данных продуктов – бесспоровых бактерий, дрожжей, плесеней.

В промышленности лишь для консервов особого назначения добиваются абсолютной стерильности, для большинства же консервов требуется промышленная стерильность, обеспечивающая гибель микроорганизмов, потенциально опасных для здоровья человека, и микроорганизмов, способных развиваться в продукте при установленной для него температуре хранения. При промышленной стерилизации консервов не исключено сохранение в них единичных жизнеспособных микроорганизмов, преимущественно споровых бактерий. Видовой состав этой остаточной микрофлоры консервов, а следовательно, возможный характер порчи зависят от вида стерилизуемого продукта и режима стерилизации.

В остаточной микрофлоре многих видов консервов обнаруживают кислото- и газообразующие мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные бактерии рода Bacillus (В. subti-lis, В. pumilus, В. megaterium, В. cereus), кислотообразующие термофильные спороносные аэробы В. stearothermophilus, В. aerothermophilus, мезофильные гнилостные анаэробные бактерии Clostridium sporogenes, CI. putrifieum, а также мас-лянокислые бактерии.

Обнаружение в остаточной микрофлоре В. cereus представляет потенциальную опасность. В случае обильного размножения этих бактерий в продукте он может послужить причиной отравления (см. с. 161). В 1 г консервируемого продукта (до стерилизации) допускается не более 100 клеток В. cereus (H.H.Ma-зохина).

В остаточной микрофлоре консервов с высокой кислотностью, подвергающихся тепловой обработке при невысоких температурах, могут сохраниться некоторые бесспоровые бактерии (молочнокислые, кокковые формы), дрожжи, споры плесеней.

Особо большую опасность представляет попадание в продукт и сохранение при стерилизации Clostridium botulinum – возбудителя тяжелого отравления (см.с. 151). При его развитии у консервов может и не быть внешних признаков порчи, но токсин содержится в продукте. Строгое соблюдение правил и требований действующей документации по санитарии и технологии производства консервов, применяемые режимы их стерилизации должны обеспечить безопасность консервов в отношении ботулизма и других отравлений.

Остаточная микрофлора нормируется для каждого вида консервов. Возможность ее развития в консервах при установленных условиях хранения обусловлена многими факторами. Анаэробные условия в банках неблагоприятны Для аэробов. Умеренные температуры хранения препятствуют развитию термофилов, некоторые из них даже частично отмирают. Низкое значение рН некоторых видов консервов задерживает развитие многих бактерий. Кроме того, микроорганизмы и их споры, сохранившиеся при стерилизации, могут быть настолько ослаблены, что в течение долгого времени будут находиться в неактивном состоянии, поэтому нестерильные консервы могут и не подвергнуться порче. Однако порча консервов чаще всего связана с их нестерильностью, хотя может быть химической и физической природы.

Наиболее распространенными видами микробной порчи консервов являются бомбаж ! и плоско-кислая порча.

Бомбаж возникает при развитии оставшихся после стерилизации бактерий, образующих в процессе метаболизма газы (углекислый водород, сероводород, аммиак). В банках постепенно повышается давление и их донышки вспучиваются; в банке могут даже образоваться свищи.

Возбудителями бомбажа консервов с низкой и средней кислотностью (рН более 4,2–4,4) чаще является облигатно-анаэробная термофильная спорообразующая бактерия Clostridium thermosaccharolyticum. Вызывают бомбаж и мезофильные анаэробные спороносные бактерии CI. sporogenes, CI. put-rificum, CI. perfringens, а также (реже) маслянокислые бактерии. Помимо газов, многие из этих бактерий образуют кислоты, летучие органические соединения. Содержимое банок пенится, появляется гнилостный или кисло-сырный запах.

Бомбаж некоторых овощных и фруктовых консервов, помимо указанных бактерий, вызывают кислотоустойчивые мезофильные бактерии Bacillus polymyxa и В. macerans. Про-

1 Бомбаж, вызываемый микроорганизмами, нередко называют биологическим в отличие от химического бомбажа, возникающего в результате взаимодействия продукта и металла тары; выделяющийся при этом водород вызывает ее вспучивание.

Продукт приобретает кислый запах, нередко ослизняется. Обе эти бактерии обладают пектолитической и амилолитической активностью, образуют значительное количество углекислого газа и водорода, этиловый спирт, кислоты.

Виновниками порчи (забраживания) плодово-ягодных консервов (с повышенной кислотностью) нередко являются дрожжи и гетероферментативные молочнокислые бактерии.

Плоско-кислая порча – это закисание продукта без внешних изменений тары. Такой вид порчи может быть у всех видов консервов, но чаще у овощных и мясо-растительных. Прокисший продукт нередко разжижается. Возбудителями этой порчи обычно являются образующие кислоты (преимущественно молочную и уксусную) термофильные аэробные бактерии Bacillus aerothermophilus и В. stearothermophilus. Эти бактерии имеют высокий температурный оптимум (55– 65 °С), температурные границы их роста от 40 до 82 °С. Споры выдерживают длительное нагревание до 120 °С. Плоско-кислую порчу консервов вызывает также факультативно-анаэробная термоустойчивая бактерия Bacillus coagulans. Температурный оптимум ее 25–37 °С, но она хорошо растет и при 20–55 °С.

Пастеризованные консервы, особенно укупоренные без удаления воздуха (повидло, джем, варенье, компоты, соки), могут поражаться плесенями. Продукт приобретает затхлый привкус, в нем накапливаются спирт и кислоты. Помимо снижения качества, такие продукты небезопасны, так как некоторые плесени продуцируют токсичные вещества. Многие микотоксины термостойки, не разрушаются при пастеризации и стерилизации консервов; такие консервы могут послужить причиной заболеваний. Согласно действующей технологической инструкции плодоовощное сырье с признаками поражения плесенями в консервное производство не допускается.

При нарушении герметичности банок микробиальная порча может иметь различный характер в результате вторичного инфицирования простерилизованного продукта извне.

В соответствии с требованиями нормативно-технической документации для обеспечения выработки доброкачественных, микробиологически стабильных (длительно не подвергающихся микробной порче) консервов на заводах применяют меры, которые предотвращают инфицирование перерабатываемых продуктов микробами извне и не допускают их размножение. С этой целью проводят микробиологический контроль подготовленных к стерилизации продуктов, причем особенно тщательный контроль консервов с рН более 4,2–4,4, в которых возможно развитие возбудителей отравлений. Определяют общую бактериальную обсемененность, наличие спор мезофильных и термофильных облигатно-анаэробных бактерий (клостридий) и спор мезофильных и термофильных аэробных бактерий (бацилл).

Допустимая обсемененность консервов перед их стерилизацией нормируется. Общее число бактерий в 1 г (1 см3) не должно превышать 10 000–50 000 (в зависимости от вида продукта) , а в консервах для детского питания – 200. Клостридии должны отсутствовать в 0,5 см3 пробы содержимого банки. Количество мезофильных бацилл допускается не более 100–300 в 1 г продукта.

Для установления микробиологической стабильности выработанных консервов многие их виды выборочно (часть банок от партии) термостатируют, т. е. выдерживают на складе или в термостатных камерах до 15 суток при температурах (20, 37, а иногда и при 55 °С в зависимости от продукта), благоприятных для активации мезофильной и термофильной остаточной микрофлоры. Сохранение нормального внешнего вида тары после термостатирования является одним из показателей микробиологической стабильности консервов.

Допустимое количество дефектных банок с признаками ми-кробиальной порчи (бомбаж, хлопуша) – не более 0,2% всей партии. Содержимое дефектных банок анализируют для установления природы дефекта. Поскольку микробная порча может не проявляться видимым изменением тары в отдельных случаях (предусмотренных соответствующей документацией), проводят (выборочно) микробиологический контроль содержимого неизмененных банок на наличие в нем микрофлоры и ее состава. Результаты термостатирования и микробиологического контроля консервов служат основанием для решения вопроса об их доброкачественности, возможности и условиях хранения (Н. Н. Мазохина).

Использование только доброкачественного сырья, дальнейшее совершенствование технологии, повышение санитарно-гигиенического уровня производства, систематический микробиологический и санитарный контроль сырья, полуфабрикатов, вспомогательных материалов и производственного оборудования позволяют повысить качество готовой продукции.

Обычный (в автоклавах) метод стерилизации консервов в банках требует сравнительно длительного нагревания для уничтожения микроорганизмов, в результате снижается качество продукта (внешний вид, консистенция, вкус и др.).

Разработан и внедряется в промышленность новый технологический процесс изготовления консервов из жидких и пюреоб-разных продуктов – высокотемпературная кратковременная стерилизация–так называемое асептическое консервирование. Нагревание продукта проводят в непрерывном потоке в тонком слое при температурах 130–146 °С в течение 1–5 мин. Простерилизованный и охлажденный продукт разливают асептически, не допуская инфицирования микробами извне, в заранее простерилизованную тару, которую затем герметизируют в стерильных условиях. Весь процесс выполняется автоматически в замкнутой системе аппаратов. В связи со значительным сокращением времени нагревания качество продукта улучшается, а количество перерабатываемого сырья увеличивается, что очень важно, особенно в период массового поступления плодоовощной продукции на консервные заводы.

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Файл

3. микробиология плодов.docx

3. микробиология плодов.docx
Размер: 242.2 Кб

.

Пожаловаться на материал

Микрофлора свежих плодов и овощей. Грибные заболевания. Интенсивность развития болезней плодов и овощей. Болезни плодов. Микробиология крупы, муки, хлеба. Производство пекарских дрожжей.

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

Педіатрія. Тест та відповіді

Лікувальна справа. Тестові питання з позначеними зірочкою правильні відповіді

Диалектика и ее основные принципы

Реферат По дисциплине «философия» «Диалектика и ее основные принципы»

Безопасность жизнедеятельности БЖД

Среда обитания человека. Электромагнитные поля. Горение и пожароопасные свойства. Воздействие УКВ и СВЧ излучений. Эргономика и инженерная психология. Допустимое воздействие вредных факторов на человека. Вредные веществ. Первичные средства пожаротушения. Требования к системам освещения. Классификация помещений по опасности.

Проблемы управления оборотным капиталом хозяйствующего субъекта. Курсовая работа

Цель курсовой работы – провести анализ оборачиваемости оборотных активов и выявления резервов повышения эффективности их использования в организации ООО «Алмаз».

Витоки і сутність демократії

Демократія та її основні форми. Головні концепції демократії. Здійснення влади народом. Що є сучасна демократія? Головні концепції демократії. Народовладдя, інститути громадянського суспільства в Україні: можливості та реальність

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok