Микробиология стерилизованных баночных консервов кратко

Обновлено: 02.07.2024

Производство рыбных баночных консервов основано на стерилизации при высоких температурах от 112 до 130 °С, так как среди микрофлоры рыбы много термоустойчивых спорообразующих бактерий. Несмотря на такую обработку, при стерилизации уничтожаются не все микробы, и даже в доброкачественных консервах содержатся жизнеспособные бактерии или их споры. Нестерильность отдельных банок обусловлена высокой термостойкостью спор некоторых бактерий. Обнаружено, что чем больше обсеменен продукт до стерилизации, тем больше получается нестерильных консервов. Отсюда можно видеть, какое значение имеет на консервных заводах контроль перерабатываемого сырья.

Скорость отмирания спор бактерий при нагревании зависит от рН и химического состава среды. В кислой среде стерилизация достигается быстрее (табл. 7).

Таблица 7. Зависимость длительности стерилизации рыбных консервов (в мин) от рН среды

Все режимы стерилизации для одного вида консервов в таре одного типа и размера должны удовлетворять единому показателю - нормативному значению стерилизующего эффекта.

При повышении содержания жира в продукте эффективность стерилизации снижается, так как жир защищает микроорганизмы от губительного действия высоких температур. Поэтому рыбные консервы в масле стерилизуют при 120 °С с обязательным прокаливанием масла до заливки в банки.

Поваренная соль и сахар тоже повышают термоустойчивость микробов во время стерилизации. На этом основании даже при одном режиме стерилизации количество нестерильных банок для разного ассортимента консервов может оказаться различным.

Микробы, сохранившие жизнеспособность после стерилизации, представляют остаточную микрофлору консервов. Среди нее чаще обнаруживают споры аэробных бактерий рода Бациллус и споры термофильных анаэробных бактерий рода Клостридиум. Большую опасность представляет попадание в продукт бактерий рода Клостридиум ботулинум с высокой термоустойчивостью спор. Режимы стерилизации рыбных консервов предусматривают уничтожение спор этих бактерий.

При хранении консервов не вся остаточная микрофлора способна к развитию. В анаэробных условиях не могут размножаться пережившие стерилизацию аэробы. Высокая кислотность некоторых консервов также задерживает развитие многих бактерий. Остаточная микрофлора сильно ослаблена и долго находится в неактивном состоянии. Поэтому нестерильные консервы не обязательно портятся.

Бактериальная порча консервов чаще возникает при росте переживших стерилизацию анаэробных споровых бактерий Клостридиум путрификус и Клостридиум спорогенес и реже маслянокислых бактерий. Они разрушают белки с выделением газов - углекислого, сероводорода и водорода, поэтому в банках постепенно повышается давление и донышки вспучиваются. Такая порча консервов называется биологическим бомбажом. Возбудителями порчи могут быть и спорообразующие аэробные бактерии группы Бациллус субтилис, которые могут развиваться при недостаточном вакууме в банках при закатке.

Бывают случаи прокисания консервов, доброкачественных по внешнему виду. При этом продукт приобретает неприятный кисловато-гнилостный запах. Этот вид порчи консервов называют плоскокислой. Вызывают закисание консервов различные аэробы и термоустойчивые спорообразующие бактерии, которые превращают углеводы в кислоты без образования газов. Эта порча наблюдается в натуральных консервах. Основное средство против скисания - это своевременная стерилизация и быстрое охлаждение консервов после стерилизации.

Для производства баночных консервов используют различные пищевые продукты - мясо, рыба, молочные продукты, овощи, плоды и др.

Производство баночных консервов основано на принципе стериализации. Сущность этого производства заключается в том, что подготовленные пищевые продукты закладываются в жестяные и стеклянные банки, из которых удаляют воздух, герметично закупоривают и стерилизуют в автоклавах.

Герметическая упаковка и стерилизация баночных консервов позволяет получить продукт, способный сохраняться длительное время – до нескольких лет. Никакой другой способ консервирования, например, посол, копчение не обеспечивает такую сохранность продукта.

Стерилизацию консервов осуществляют при t от 100 0 С до 125 0 С, причем для каждого продукта устанавливается своя температура и продолжительность стерилизации.

Некоторые продукты (плоды, овощи) перед стерилизацией подвергают бланшированию для сохранения цвета продукта и удаления из них воздуха.

В процессе стерилизации большинство микроорганизмов, находящихся в продуктах, погибают, но некоторые остаются жизнеспособными, преимущественно споровые формы бактерий. Споры многих бактерий отличаются высокой термоустойчивостью и некоторые из них способны выдерживать режим стериализации.

Микроорганизмы, сохранившиеся в консервах после стериализации жизнеспособными, составляют остаточную микрофлору консервов. Ее видовой состав и возможный характер порчи зависит от многих причин: вида продукта, режима стерилизации, первоначального обсеменения микроорганизмами сырья и т.д.

Установлено, что чем больше микробов и их спор содержится в продукте перед стерилизацией, тем больше их сохранится в консервах и тем больше получится нестерильных банок.

Чаще в состав остаточной микрофлоры входят споры картофельной и сенной палочек, споры маслянокислых бактерий, иногда споры ботулинуса.

Обнаружение бесспоровых микробов, кокковых, кишечной палочки и других свидетельствует о низком качестве консервов и о неправильном режиме тепловой обработки.

Чем выше степень обсеменения сырья, тем большее количество микробов выдерживают стерилизацию и тем хуже хранятся консервы.

При больших размерах банок, наличии большого количества жира или крупных кусков продукта остаточная микрофлора обильнее. Кислая среда консервов способствует гибели бактерий во время стерилизации. Все это учитывается при установлении режима стерилизации. Так, мясные консервы стерилизуются при температуре 120 0 С, а фруктовые и овощные - лишь при температуре - 100 0 С - 105 0 С.

Большинство микробов внутри консервов не развивается и не вызывает порчу продукта, так как они угнетены действием высокой темепературы при стерилизации, отсутствием воздуха, а в отдельных случаях и кислой реакцией содержимого. Однако некоторые из них (чаще споровые анаэробы) постепенно начинают проявлять жизнедеятельность. В результате образуют газы, вздувающие банку. Такая порча называется биологическим бомбажем. Бомбажные консервы употреблению не подлежат, так как могут служить причиной тяжелых отравлений. Иногда порча консервов происходит в связи с так называемым плоскоскисанием. Этот порок возникает при развитии остаточной анаэробной (споровой) микрофлоры, сбраживающей углеводы без образования газообразных продуктов. В связи с этим вздутия банок не происходит. Однако содержимое при вскрытии оказывается испорченным, оно имеет кисло-гнилостный запах, разжиженную консистенцию.

Далее микробиологическая стабильность консервов зависит от степени и характера их термической обработки. Одним из факторов определяющий необходимый уровень этого воздействия, является концентрация водородных ионов или величина активной кислотности субстратов, так она характерна и возможность развития в них различных микроорганизмов. При этом необходимо учитывать, что суммарное воздействие на микрофлору продукта зависит от степени ионной диссиоциации, его буферной емкости и от токсичности для микроорганизмов недисоциируемых молекул органических кислот и их анионов (2, 33, 49). Поэтому все консервы на основании степени и характера их термической обработки, значений РН субстрата, особенностей их микробиологических показателей и санитарно-микробиологического контроля разделены на группы.

А. Консервы, имеющие РН более 4,4, а также мясные блюда и овощные, рыбные (кроме томат продуктов) без нормированного внесения кислоты, стерилизованные.

Б. Томатпродукты, стерилизованные или пастерилизованные при + 75 0 С до + 100 0 С.

В. Консервированные огурцы, паттисоны, слабокислые овощные маринады, маринованные грибы, салаты, винегреты и др. консервы, изготовляемые с нормированным внесением кислоты, с РН 3,7 – 4,4; пастеризованные при + 75 0 С до + 100 0 С.

Г. Пастеризованный шпик соленый или копченый, бекон, ветчина и др., мясные полуконсервы с ограниченным сроком и температурой хранения при 0 – 5 0 С, пастеризованные при + 65 0 С до + 75 0 С.

Уровень исходной микрофлоры сырья влияет на степень и результаты термической обработки консервов. Поэтому НД установлены нормативы и предельной обсеменности консервируемых продуктов, определяемой перед актоклавированием для пастерилизаций (табл. 19).

Допустимая обсеменность консервируемых продуктов

до тепловой обработки.

Основные группы консервов

Допускается число бактерий

1	2
Пюреобразные для детского и диетического питания	2 * 10 2
Соки овощные	5 * 10 3
Овощные, диетические, овощные натуральные, грибные, овощегрибные, первые и вторые обеденные блюда, солянки овощные и с копченностями, паштеты мясные и печеночные, рыбные (с предварительной термической обработкой рыбы и овощей)	10 4
Мясной паштет из оленины	1,5 * 10 4
Начинки из пирогов, сало, бобовые и мяс. растительные (после предварительной тепловой обработки)	2 * 10 4
Овощные, закусочные, зеленый горошек, перец натуральный, пюре из шпината, щавеля, мясо – растительные (при закладке сырого мяса)	5 * 10 5
Мясо тушеное, морские не рыбные продукты	10 5

Кроме того, контролируют качество питьевой воды, соли и пряности, которое должно соответствовать требованиям нормативов, изложенных в предыдущих разделах. Тара после санитарной обработки не должна содержать на всей внутренней поверхности более 500 микроорганизмов, а на 1 см 2 поверхности чистого оборудования не должно быть более 300 микробных клеток.

Наиболее простым методом контроля продукции и анализа на стерильность являются термостатная проба, которую проводят при +30 0 С, +37 0 С и + 55 0 С. Если в результате этой пробы не будет обнаружен бомбаж или другой вид бактериологического брака, то 3 банки из всей продукции пробы направляют на микробиологический анализ; если же будут обнаружены дефекты, то пробу повторяют еще с 50 банками из данной партии.

К консервам группы Б относятся цельноконсервированные томаты, натуральный томатный сок, напитки и концентрированные томатные продукты (паста, пюре, соусы и т.п.). Натуральные продукты стерилизуют, а концентрированные пастеризуют. Кроме того, в продуктах первой подгруппы (стерилизованных) регулируется кислотность, и если значение РН более 4,2, то в них могут развиваться термофильные бациллы, мезофильные протеолитические или сахаролитические клостридии; из патогенных опасны возбудители ботулизма. Концентрированые продукты после пастеризации расфасовываются в асептических условиях в горячем виде. Их порчу вызывают дрожжи, плесневые грибы, МКБ и мезофильные клостридии, но после повторной термической обработки брак обуславливает в основном спорообразующие (маслянокислые) клостридии.

Микробиологический контроль полуфабрикатов подразумевает определение отсутствия спор мезофильных облигатно-анаэробных газообразующих клостридий. В 0, 5 см 3 неконцентрированных томатных продуктов. Есть нормативы не выдержаны, то производится дополнительный контроль готовых консервов, которые анализируются на наличие мезо- и термофильных аэробных, факультативно-аэробных микроорганизмов.

Консервы группы Г. К полуконсервам группы Г относят мясные продукты из соленого или копченого мяса, бекона, шпика, микробиологическая чистота которых достигает не столько пастеризацией, но и комбинированным действием нитратов, нитритов, хлорида натрия, копчения, дополняющих термическую обработку. При нарушении режимов обработки исходного сырья, полуфабрикатов и хранения готовой продукции в них могут развиваться фекальные стрептококки, золотистые стафилококки, клостридии перфрингенс и ботулизма, причем это особенно касается дефектных банок.

Контроль продукции заключается в профилактическом надзоре за сырьем, полуфабрикатами, соблюдением технологических режимов, за санитарным состоянием оборудования, помещений, тары; так же систематически контролируются процессы посола и копчения.

Б. Томатпродукты, стерилизованные или пастерилизованные при + 75 0 С до + 100 0 С.

Допустимая обсеменность консервируемых продуктов

до тепловой обработки.

Основные группы консервов

Допускается число бактерий

1	2
Пюреобразные для детского и диетического питания	2 * 10 2
Соки овощные	5 * 10 3
Овощные, диетические, овощные натуральные, грибные, овощегрибные, первые и вторые обеденные блюда, солянки овощные и с копченностями, паштеты мясные и печеночные, рыбные (с предварительной термической обработкой рыбы и овощей)	10 4
Мясной паштет из оленины	1,5 * 10 4
Начинки из пирогов, сало, бобовые и мяс. растительные (после предварительной тепловой обработки)	2 * 10 4
Овощные, закусочные, зеленый горошек, перец натуральный, пюре из шпината, щавеля, мясо – растительные (при закладке сырого мяса)	5 * 10 5
Мясо тушеное, морские не рыбные продукты	10 5

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

Технологический процесс производства мясных и мясо-растительных консервов состоит из ряда операций: подготовки сырья к закладке в банки, закладки сырья и вспомогательных материалов в банки и порционирования, удаления воздуха из банок, закатки банок, проверки герметичности, стерилизации, охлаждения, хранения. Продукты, подготовленные к стерилизации, всегда содержат микроорганизмы, которые попадают в них из различных источников. Уничтожение микроорганизмов в процессе стерилизации в значительной степени зависит от термоустойчивости микроорганизмов, степени микробной обсемененности консервируемых продуктов и других условий, влияющих на выживаемость микроорганизмов при высоких температурах. Остаточная микрофлора готовых консервов в процессе хранения может отрицательно влиять на качество продуктов и вызывать их порчу.

Читайте также: