Микрофлора стерилизованных консервов зависит от качественного и количественного состава микрофлоры до стерилизации и летального эффекта примененного режима стерилизации. В некоторых странах введены нормы содержания микроорганизмов в продукции до стерилизации, но они различны в различных государствах. Большая разница в нормах обсемененности существует и между отдельными продуктами. Особое внимание в этих нормах уделяется содержанию спор бацилл и клостридий, которые значительно более устойчивы к высоким температурам, чем вегетативные клетки. Споры некоторых плесеней тоже стойки к нагреванию. Так, например, споры плесени Bissochlamys fulva, которая размножается на плодах и плодовых продуктах, обладают высокой термоустойчивостью. Их D-значение составляет 10 мин при 88 °С во влажной среде. Споры бактерий часто остаются живыми после стерилизации, так как их D-значение достигает 4—5 мин при 121,1 °С. Следовательно, большое значение для микрофлоры готовых консервов имеет ее качественный состав до стерилизации.
К консервам предъявляются требования промышленной и торговой, или практической, стерильности: оставшиеся после стерилизации в живых микроорганизмы не должны быть патогенными или токсикогенными, не должны вызывать порчу консервов во время их хранения при любой температуре. Консервы портятся только тогда, когда оставшиеся в живых микроорганизмы находят условия для развития и размножения. Ограничивающими факторами в консервах являются низкое значение pH, анаэробные условия, оптимальная температура хранения. Обязательным условием при стерилизации консервов является полное уничтожение спор Cl. botulinum, которые наиболее стойки к теплу из всех известных до сих пор патогенных микроорганизмов.
Порчу консервов могут вызывать дрожжи, плесени и неспорообразующие бактерии. Дрожжи, плесени и молочнокислые бактерии могут вызвать порчу консервов с pH ниже 4,5. Развитие дрожжей и молочнокислых бактерий вызывает бомбаж в результате выделения CO2. Для плесеней характерна потребность в кислороде и это затрудняет их развитие в консервах, находящихся в герметичной таре. Установлено наличие спор видов Bissochlamys fulva, Aspergillus malignus и некоторых видов Penicillium в пастеризованной продукции. Особенно устойчивой является форма A. malignus, аскоспоры которой были выделены из ягодных консервов и не погибли после опытного нагревания при 100°С в течение 60 мин.
Другая группа микроорганизмов, вызывающих порчу стерилизованных консервов, — спорообразующие бактерии. Обычно вегетативные клетки этих бактерий уничтожаются при принятых режимах стерилизации, а споры бацилл и клостридий могут остаться живыми, так как они являются одними из наиболее стойких жизненных форм вообще. С точки зрения требований к температурным условиям, при которых они развиваются, спорообразующие бактерии делятся на мезофильные и термофильные. Споры их различаются термостойкостью. Споры мезофильных спорообразующих бактерий имеют различную устойчивость к теплу в зависимости от вида, который их продуцирует. Одни из них погибают при 100 °С за несколько минут, другие выживают при температуре выше 100 °С и продолжительном нагревании. Порча, которую они вызывают в консервах, характеризуется определенными особенностями.
В консервах из горошка, стручковой фасоли, шпината, спаржи и томатов порчу вызывают газообразующие аэробные бациллы В. polymyxa и В. macerans. Негазообразующие виды В. subtilis, В. megatherium и др. портят нейтральные и слабокислые консервы. В высококислотных продуктах виды Bacillus не развиваются. Анаэробные спорообразующие бактерии семейства Clostridium находят хорошие условия в стерилизованных низкокислотных консервах. В слабокислых, а иногда и в кислых консервах развиваются Cl. butyricum и Cl. pasteurianum, которые вызывают маслянокислое брожение с повышением кислотности консервов, выделением CO2 и H2 и образованием бомбажа. Споры этих двух микроорганизмов не особенно термостойки и обычно их обнаруживают в консервах, богатых углеводами и стерилизованных при температуре до 100 °С, — томатах, грушах, яблоках, ананасах и др.
Споры мезофильных анаэробных бактерий, не образующие кислот, более термостойки, и порча, которую они вызывают, носит характер загнивания. Так, например, споры Cl. sporogenes имеют D-значение 0,1—1,5 мин при 121,1 °С. Этот микроорганизм чаше всего вызывает порчу слабокислых и нейтральных консервов из мяса, рыбы и овощей, связанную с разложением белков и накоплением индола, скатола, сероводорода, меркаптана, аммиака, водорода, CO2 и др. При накоплении больших количеств газов возникает бомбаж банок.
Особое внимание в консервной промышленности уделяется Cl. botulinum, который в результате жизнедеятельности выделяет токсины, вызывающие у человека заболевание ботулизмом, приводящее нередко к смерти. Выделяемый токсин — яд, действующий на нервную систему. Он представляет собой термостойкий белок, который разрушается при 80 °С за 20—30 мин.
Другим опасным спорообразующим анаэробом, выделяющим токсины в пищевых продуктах, является Cl. perfringens, который также часто служит причиной пищевых отравлений, но не таких опасных, какие вызывает Cl. botulinum.
Наиболее стойкими к стерилизации являются споры термофильных спорообразующих бактерий. Их температурный оптимум — около 50 °С. Это означает, что температура стерилизованных консервов при охлаждении очень быстро должна перейти эту границу. Термофилы могут начать активную жизнедеятельность, когда нормально стерилизованные консервы хранятся при высоких температурах или идут на экспорт в тропические страны. Указанные споры вызывают следующие типы порчи:
- прокисание без образования бомбажа вызывается кислотообразующими бактериями. Порча — прокисание продукта — обнаруживается после вскрытия консервов. Этот тип порчи характерен для слабокислых консервов (горох, детские и мясные консервы), особенно когда они содержат большое количество углеводов. В консервах с низким pH (стерилизованные томаты) этот тип порчи встречается реже. Вызывается различными видами бактерий семейства Bacillus. Чаще всего из испорченных консервов выделяют Bacillus stearothermophilus, В. реро и В. thermoacidurans. Последний вид известен еще как В. coagulans, вызывающий свертывание молока, когда оно консервировано стерилизацией;
- порча с накоплением водорода возникает прежде всего в низкокислотных консервах. В результате этой порчи накапливаются H2 и CO2, что ведет к вздутию консервных крышек (возникает бомбаж банок). Вызывается спорообразующими анаэробными бактериями Cl. thermosaccharolyticum, оптимальная температура развития которых 50—62 °С;
- порча с накоплением сероводорода возникает чаще всего в слабокислых натуральных консервах (зеленый горошек). Основной возбудитель — Cl. nigrificans. Консервы, претерпевшие этот тип порчи, имеют неприятный запах испорченных яиц в результате накопления сероводорода и изменившуюся окраску. Вследствие растворения сероводорода в воде, которая содержится в банке, или образования сульфидов бомбаж не наблюдается.
Источник: Б.Л. Флауменбаум, С.С. Танчев, М.А. Гришин. Основы консервирования пищевых продуктов. Агропромиздат. Москва. 1986