Обсеменение мяса микроорганизмами
При обычных условиях убоя животных на мясе можно обнаружить все группы микроорганизмов: бактерии, плесени, Лучистые грибки, дрожжи и фильтрующиеся вирусы.
Некоторые микроорганизмы образуют ядовитые вещества — токсины, которые вызывают в организме человека сильные отравления и даже смерть.
Санитарное состояние мяса зависит от соблюдения санитарных требований, начиная с транспортировки скота до мясокомбината и кончая выпуском готовой продукции.
Транспортировка до мясокомбината утомляет животных, понижает устойчивость организма, бактерии кишечника и лимфоузлов проникают в кровь и ткани, поэтому в крови утомленных животных можно обнаружить кишечную палочку, палочку протея, стафилококки, анаэробы. Для уменьшения степени обсемененности мяса и внутренних органов предусмотрена предубойная выдержка (12—24 ч), во время которой животные отдыхают.
Обсеменение микроорганизмами мяса и субпродуктов происходит и во время убоя скота и обработки туши, т. е. во время закалывания, съемки шкуры, нутровки, туалета, охлаждения и т. п. Только в результате высокого санитарного состояния инструмента, одежды, воды для мойки туш степень обсеменения мяса микробами может быть уменьшена почти вдвое.
Мясо животных и птиц может подвергнуться порче под действием разных микроорганизмов, которые размножаются на поверхности, затем проникают в толщу мяса. Скорость проникновения их зависит от различных факторов (влажности, температуры, гистологической структуры мяса, целостности корочки подсыхания, вида бактерий).
При ослизнении на поверхности мяса образуется сплошной рост бактерий, причем образование слизи зависит от относительной влажности воздуха и температуры. Поэтому охлажденное мясо рекомендуется хранить при температуре 0°С и относительной влажности воздуха 85—90%.
В гнилостном распаде мяса участвуют микроорганизмы, способные разрушать белковую молекулу до аминокислот, которые в конечном итоге могут разлагаться до аммиака, углекислоты. Продукты разложения белков включают сероводород, индол, скатол и другие дурнопахнущие соединения. Схема гнилостного распада белка приведена ниже.
Схема гнилостного распада белка
Гнилостными микробами считают бактериум протеус, сенную палочку, картофельную палочку, капустную палочку и некоторые виды анаэробов (спорогенес, путрификус, путрифациенс).
По составу микрофлоры различают анаэробное и аэробное гниение. Аэробное гниение начинается на поверхности и по соединительнотканным прослойкам проникает в толщу мяса. Аэробное гниение мяса проходит в три стадии. В первой — происходит образование на поверхности мяса колоний аэробной микрофлоры, изменениям мясе незаметны. Вторая стадия — колонии разрастаются до видимых простым глазом размеров, поверхность мяса размягчается, меняет окраску, появляется посторонний запах. В третьей стадии бактерии разрыхляют соединительную ткань, проникают в толщу и вызывают распад белков.
Анаэробное гниение вызывается бактериями, которые развиваются без кислорода и проникают в мясо из кишечника.
При кислотном брожении мяса появляется неприятный запах, мясо размягчается, становится серым. Кислотное брожение часто возникает вследствие плохого обескровливания животного, а также в случаях, когда тушу долго не охлаждали.
Пигментация мяса связана с развитием на поверхности мяса различных аэробных микробов. Чудесная палочка образует красные пятна, палочка синего гноя — синие, флюоресцирующая палочка — зеленые.
Плесневение мяса вызывают плесневые грибки. При этом в мясе уменьшается количество экстрактивных веществ, происходит распад белков и жиров с образованием летучих кислот. Мясо приобретает затхлый запах. Плесени растут там, где меньше движение воздуха. Для борьбы с плесенью в помещении производят дезинфекцию специальными средствами. Мясо, пораженное плесенью, зачищают и направляют в реализацию. При глубоком плесневении туши направляют на утилизацию.
Влияние внешних факторов на развитие микроорганизмов
Развитие микроорганизмов определяется физическими, химическими и биологическими факторами.
К физическим факторам относятся влажность среды, концентрация растворенных веществ в воде, температура, свет и т. д.
Микроорганизмы могут развиваться только при наличии воды в питательной среде. С уменьшением содержания влаги питательной среды размножение микроорганизмов затормаживается, а при содержании влаги в питательной среде ниже определенного уровня развитие их может прекратиться. Минимальная влажность среды, при которой еще размножаются бактерии — 30—40%, плесени — около 20%. Однако предельная влажность среды для развития микроорганизмов может значительно изменяться в зависимости от вида микроорганизмов, качества и влажности питательной среды.
Содержание влаги в консервах регулируют либо проводя бланшировку, либо внося определенные растительные наполнители: овсяную муку, крупы, крахмал, фосфаты.
Микроорганизмы живут в растворах с различным содержанием веществ, а следовательно, и разным осмотическим давлением. Некоторые из них чувствительны к повышению концентрации и осмотического давления среды. С повышением концентрации раствора и осмотического давления нарушается нормальный осмотический обмен между клеткой и внешней средой, вследствие чего клетка обезвоживается и прекращается питание ее.
Парализующее действие на развитие микроорганизма может оказать поваренная соль, причем эффект обусловлен как изменением осмотического давления, так и частично консервирующим действием иона хлора.
При температуре, превышающей максимум для развития микроорганизмов, жизнедеятельность их прекращается. Большинство бесспоровых бактерий отмирает при нагревании до 60—70°С в течение 15—80 мин, а при нагревании до 80—100°С — через 1—8 мин. Споры бактерий выдерживают нагревание значительно дольше, например, споры бациллюс ботулинус — 3—6 ч.
Повышение температуры вызывает сокращение продолжительности уничтожения микрофлоры. Однако в одних и тех же условиях не все клетки или споры микроорганизмов даже одного и того же вида погибают одновременно. Среди них встречаются устойчивые микроорганизмы, термоустойчивость которых изменяется в зависимости от свойств среды, в которой осуществляется нагревание.
Микроорганизмы при нагревании погибают вследствие изменений, происходящих в клетке, главным образом в результате свертывания белка цитоплазмы и разрушения внутриклеточных ферментов. Скорость отмирания бактерий при высокой температуре зависит от содержания воды в клетке. Чем меньше воды, тем дольше клетка противостоит губительному влиянию высокой температуры. Этим можно объяснить то, что споры бактерий, содержащие меньше свободной воды, чем вегетативные клетки, более стойки к повышенной температуре.
Устойчивость различных микроорганизмов к низким температурам колеблется в широких пределах. Некоторые микроорганизмы, хотя и медленно, способны размножаться при температурах ниже нуля. Большинство же микроорганизмов при таких температурах не развивается, причем основная доля болезнетворных бактерий не растет при температуре ниже 10°С. При низких температурах микробы не размножаются и жизнедеятельность их приостанавливается, но многие из них долгое время остаются жизнеспособными.
На большинство микроорганизмов солнечный свет действует губительно: они гибнут в течение нескольких часов. К рассеянному свету микроорганизмы менее чувствительны. Наибольшей
бактерицидностью обладают лучи с короткой волной и сильным фотохимическим действием (ультрафиолетовая и голубая часть спектра).
Химические факторы, которые влияют на развитие микроорганизмов, — это реакция среды и химические вещества.
Одним из важных факторов, которым можно регулировать направление и развитие микробиологических процессов, является реакция среды. Большинство спор микроорганизмов устойчивы при реакции среды, близкой к нейтральной, но с некоторыми отклонениями: так ботулинус наиболее устойчив при pH 6,8—6,9, субтилис — при pH 6,6—7,8. Мясопродукты имеют в среднем pH 5 и выше, поэтому условия для развития микрофлоры создаются достаточно хорошие.
Кроме pH, обусловленного концентрацией кислот и степенью их диссоциации, имеет значение химическая природа кислот. Например, угнетающее действие молочной кислоты больше, чем лимонной, а лимонной — больше, чем уксусной.
Химические вещества действуют на микроорганизмы по-разному. Споры бактерий обладают сравнительно большей устойчивостью к действию многих химических средств, что объясняется наличием оболочки у спор, через которую плохо проникает раствор, и слабой способностью их протоплазмы, состоящей из обезвоженных коллоидов, вступать в реакцию с другими веществами.
Минеральные кислоты, щелочи, галлоиды (хлор, йод, хлорамин, бром), соли тяжелых металлов (ртути), органические соединения (спирт, фенол, хлороформ), называемые антисептиками или дезинфектантами, в небольших концентрациях действуют губительно на микроорганизмы. Бактерицидный эффект химического вещества возможен только при непосредственном контакте его с бактериальной клеткой и зависит от соотношения нескольких факторов; свойств химического вещества, характера обеззараживаемой среды, стойкости микроорганизмов, концентрации раствора, продолжительности воздействия, температуры.
Биологические факторы включают в себя взаимоотношения, в которые вступают различные микроорганизмы друг с другом в процессе своей жизнедеятельности. При этом в одной и той же среде микроорганизмы двух или нескольких видов уживаются между собой (симбиоз), последовательно заменяют (метабиоз) друг друга, живут друг за счет друга (паразитизм), либо один вид микроорганизмов подавляет жизнедеятельность микроба другого вида (антагонизм). Использование микроорганизмов-антагонистов для борьбы с ненужной или вредной микрофлорой в настоящее время находит широкое применение в промышленности, особенно при формировании вкуса и запаха мяса при его посоле.
Некоторые специи, используемые для ароматизации пищевых продуктов, обладают одновременно и высокой бактерицидностью, обусловленной наличием в них антибактериальных веществ (фитонцидов). Выраженную бактерицидность и консервирующий эффект имеют молотый перец, чеснок, лук, горчица, гвоздика, корица, имбирь, мускатный орех. Летучие вещества лука и чеснока разрушают в течение короткого времени стафилококки, стрептококки, кишечную палочку, протей. Из чеснока получено эфирное масло, а из лука — кристаллический препарат, обладающий высокой бактерицидностью по отношению к ряду грамположительных и грамотрицательных бактерий. Использование Специй такого рода в консервном производстве способствует успешному проведению стерилизации. Следует отметить, что при измельчении специй микробиологическая обсемененность их значительно повышается.