Виды порчи консервов кратко
Обновлено: 30.06.2024
ТЕМА 5. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЯСНЫХ КОНСЕРВОВ
Консервы - это продукты, предназначенные для длительного хранения, расфасованные в герметично упакованную тару, которая защищает их от проникновения микроорганизмов.
Микробиологическое исследование мясных консервов включает в себя анализ сырья и полуфабрикатов, вспомогательных материалов, а также содержимого консервных банок до и после стерилизации.
Микробиологический анализ исходного сырья проводится при повышенной микробной его обсемененности после разделки и мойки, анализ полуфабрикатов и вспомогательных материалов - по мере поступления их на консервное производство.
5.1. Отбор проб
Пробы для анализа содержимого банок отбирают в зависимости от вида и консистенции продукта. Если консервы содержат большое количество заливки или бульона, то для посева берут непосредственно жидкую часть продукта. Если в консервах жидкая фаза отсутствует или имеется в незначительном количестве, то в продукт добавляют стерильную воду в соотношении 1:1 и высевают смыв с продукта без разбавления или из последовательно приготовленных разведений. При фасовке в тару объемом до 0,5 л содержимое банки перекладывают в стерильную посуду (вместимостью 1,5 — 2,0 л) с таким же содержанием воды, закрывают крышкой и встряхивают в течение 3 мин, после чего отбирают пробу для посева. В зависимости от предполагаемого микробного обсеменения пробу разводят с таким расчетом, чтобы в чашке Петри с питательной средой выросло не более 300 колоний.
5.2. Бактериологическое исследование мясных консервов перед стерилизацией
Микробиологическое исследование банок перед стерилизацией проводят немедленно после закатки банок. Исследование включает в себя определение общего количества микроорганизмов в содержимом банок, выявление спор облигатных анаэробов и термофильных бактерий. Контроль наличия термофильных бактерий - возбудителей плоскокислой порчи - проводится только для консервов, содержащих продукты с нейтральным значением рН.
Определение общего количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) проводят по методике, приведенной в разделе 1.3.1.
Выявление спор облигатных анаэробов. Из подготовленного для анализа образца стерильной пипеткой или трубкой отбирают 10 см продукта, вносят в стерильную пробирку и ставят на кипящую водяную баню на 20 мин. После охлаждения 0,5 см прогретого продукта засевают в пробирку с накопительной средой Китта-Тароцци. Посевы культивируют при температуре 37 °С в течение 48 ч. По окончании культивирования отмечают наличие газообразования и анаэробного роста в накопительной среде. При наличии анаэробного роста из накопительных посевов 1-2 капли высевают в чашки Петри, которые заливают 30 см расплавленного МПА с 1 % глюкозы. Сразу же после застывания агара на его поверхность пинцетом кладут стерильное предметное стекло так, чтобы под ним не было пузырьков воздуха. Затем чашку переворачивают крышкой вниз и ставят на 48 ч в термостат с температурой 37 °С.
Облигатные анаэробы выявляются на чашке под стеклом в центральной части в виде отдельных колоний или сплошного роста на расстоянии 3-4 мм от края стекла, образуя иногда под ним пузырьки газа. Факультативные анаэробы растут не только под стеклом, но и на всей поверхности среды в чашке.
Выявление спор термофильных бактерий. Из предварительно прогретой при температуре 80-85 °С пробы отбирают 5 см 3 взвеси и вносят 25 см 3 МПА, содержащего 1% глюкозы и 0,004 % бромкрезолпурпурного (среда должна иметь слабо-фиолетовую окраску). Посевы культивируют при температуре 55 °С в течение 24-48 ч. Изменение окраски среды от фиолетовой до желтой или появление желтых ореолов вокруг колоний свидетельствует о наличии в исследуемой пробе спор термофильных бактерий.
Возбудителями плоскокислой порчи консервов являются термофильные спорообразующие аэробные микроорганизмы следующих видов: Bacillus stearothermophilus, B. aerothermophilus, B. coagulans и другими. Характеристика этих микроорганизмов представлена в табл. 5.1.
Термофильные микроорганизмы, размножаясь в продукте в условиях его хранения при повышенных температурах (40-70 °С), могут разлагать углеводы с образованием органических кислот без выделения газа. Они не вызывают бомбажа банок, но продукт приобретает кислый запах и неприятный кислый вкус.
5.3. Микробиологическое исследование мясных консервов после стерилизации
Готовые консервы после стерилизации подвергают микробиологическому исследованию в следующих случаях:
✵ при обнаружении в партии банок до стерилизации повышенного количества микроорганизмов или спор облигатных анаэробов;
✵ при закладке консервов на длительное хранение;
✵ при отсутствии показателя допустимой бактериальной обсемененности консервов до их стерилизации.
Отобранные для анализа образцы консервов осматривают и проверяют на герметичность в сосудах с горячей водой или в специальных аппаратах. Микробиологическому анализу подвергают только герметичные банки. С целью установления стерильности и выявления жизнедеятельности мезофильных и термофильных микроорганизмов отобранные консервные банки выдерживают в термостате с температурой 37 °С в течение 3 сут. (для определения наличия мезофильных микроорганизмов) или при температуре 55 °С в течение 5 сут (для определения наличия термофильных микроорганизмов).
Из остаточной микрофлоры в консервах чаще всего обнаруживаются споры таких аэробных бацилл, как Bacillus subtilis, B. licheni- formis, B. polymyxa, B. cereus, B. coagulans, B. stearothermophilus, и анаэробных клостридий (Clostridium perfringens, C. putrficum, иногда C. butyricum). В консервах редко обнаруживается C. botulinum. Споры палочки ботулизма обладают меньшей термоустойчивостью, чем споры других анаэробных клостридий, поэтому гибель C. botulinum служит минимальной стандартной нормой при разработке режимов стерилизации мясных консервов.
В результате жизнедеятельности микроорганизмов, сохранивших жизнеспособность после стерилизации, консервы подвергаются микробиологической порче. К основным видам порчи консервов относятся бомбаж, плоскокислая порча, сульфитная порча.
Бомбаж - вздутие банки в результате повышения внутреннего давления за счет накопления газов (СО2, H2S, NH3) газообразующими спорообразующими бактериями видов C. sporogenes, C. thermosaccharolyticum, C. perfringens, C. thermoaceticum и др. Бомбаж консервов могут также вызвать БГКП и дрожжи, попавшие в готовый продукт при нарушении герметичности тары. Органолептические свойства консервов в результате накопления продуктов жизнедеятельности микроорганизмов сильно изменяются, наблюдается мацерация ткани, кислый или гнилостный запах, пенообразование. Обычно такие изменения наблюдаются при высоком уровне размножившихся микроорганизмов - 10-10 клеток в 1 г продукта. Бомбажные консервы по внешним признакам легко отбраковываются.
Плоскокислая порча - изменение органолептических свойств консервов без газообразования. Консервы приобретают неприятный кислый запах и вкус, иногда изменяется цвет продукта. Возбудителями данного вида порчи являются термофильные спорообразующие аэробные бациллы: В. subtilis, B. cereus, B. stearo- thermophilus, B. aerothermophilus, B. coagulans и др. (табл. 5.1.) Эти микроорганизмы разлагают углеводы с образованием различных органических кислот без выделения газа.
Сульфитная порча - накопление в консервах сероводорода термофильными спорообразующими бактериями вида Clostridium nigrificans. Они разлагают серосодержащие аминокислоты с образованием H2S. При сульфитной порче наблюдается вздутие донышек банки, продукт чернеет и приобретает тухлый запах.
Таблица 5.1. Характеристика некоторых видов бактерий, вызывающих плоскокислую порчу консервов
Бомбаж - наиболее распространенный вид порчи консервов. Проявляется вздутием крышек у стеклянных банок или донышек и крышек у металлических.
Этот вид порчи вызывают различные, большей частью спорообразующие бактерии. В процессе своей жизнедеятельности они образуют газы, которые и вызывают вздутие.
У разных видов консервов возбудители этого вида порчи различны. В томатных консервах (сок, паста, целые плоды) размножаются маслянокислые бактерии. Споры их, оставшиеся жизнеспособными после стерилизации даже в небольшом количестве, быстро прорастают и размножаются. Анаэробные условия, создавшиеся в закатанных банках, благоприятны для развития этих бактерий. Они возбуждают маслянокислое брожение, при котором выделяется большое количество газов.
Бомбаж консервов из зеленого горошка, спаржи происходит в результате размножения термофильных и гнилостных бактерий. Эти бактерии разлагают углеводы и белки с образованием углекислого газа, водорода, аммиака, сероводорода. Запах содержимого банки либо кислый, либо гнилостный.
Плоскокислая порча. Это также очень распространенный вид порчи различных овощных консервов. В данном случае происходит прокисание содержимого банки без образования газов. Этот вид порчи вызывают термофильные бактерии, накапливающиеся в продукте в процессе его подготовки к консервированию, особенно при различных задержках технологического процесса и переработке загрязненного сырья. Споры этих бактерий очень устойчивы к нагреванию (при 120° погибают только через 80-90 мин). Оставшиеся жизнеспособными после стерилизации, они прорастают в процессе хранения консервов и вызывают их порчу.
Микробиальная порча консервов, вызывающая пищевые отравления. Вместе с частичками почвы при недостаточно тщательной очистке и мойке сырья, а иногда из аппаратуры (при низком санитарном уровне производства) в консервируемые продукты могут попасть возбудители пищевых отравлений и их споры.
Особенно большую опасность представляют возбудители ботулизма (Клостридиум ботулинум). Особенно часто споры этого микроорганизма встречаются в почвах южных районов страны, например Самаркандского оазиса и др.
Споры этой бактерии очень устойчивы к нагреванию, выдерживают кипячение в течение 5-6 ч, а при большом обсеменении отдельные споры могут выдержать жесткий режим стерилизации. Все овощные консервы, имеющие малую кислотность (рН 5,5-5,3), являются хорошей средой для размножения микроорганизма и образования токсина, например пюре шпината, зеленый горошек, кукуруза, стручковая фасоль и др. При этом консервы могут не иметь явных признаков порчи.
Ранее считалось, что рН ниже 4,5 является ограничивающим фактором, так как развитие этого микроорганизма в кислой среде не наблюдается. Однако, как показали наблюдения, возбудитель ботулизма при массивном заражении может развиваться и образовывать токсин в пределах рН 4,2.
Из почвы могут попасть вегетативные формы (палочки) и споры другого анаэроба - Клостридиум перфрингенс.
Этот микроорганизм может размножаться в консервах даже при рН 3,5. Выявлены токсигенные и нетоксигенные штаммы Клостридиум перфрингенс. Так, из консервированных огурцов был выделен Клостридиум перфрингенс, обладающий способностью образовывать токсин.
Особенно быстро нарастание количества микроорганизмов наблюдается при вынужденных перерывах и остановках конвейера.
Степень порчи консервов может быть различная: одни консервы оказываются совершенно непригодными в пищу и могут привести к отравлению, другие имеют лишь понижение вкусовых и питательных качеств или измененный внешний вид. Основными причинами порчи консервов являются микробиологические, химические и физические явления.
Одним из внешних признаков порчи консервов является бомбаж. Жестяные консервные банки обычно имеют слегка вогнутые внутрь донышки, так как внутри банки разрежение. В зависимости от размеров и характера подготовительных операций после стерилизации и охлаждения внутри банки устанавливается вакуум в 220—500 мм рт. ст. Если по тем или иным причинам внутри банки вместо вакуума появляется повышенное против атмосферного давление, донышки вздуваются. Банки со вздутыми донышками называют бомбажными (т. е. близкими по форме к виду шаровых бомб).
Порча консервов, однако, не всегда сопровождается вздутием донышек. Поэтому различают два вида порчи консервов: с образованием бомбажа и без него.
Бомбаж физический, химический и микробиологический
В зависимости от причин, вызвавших появление бомбажа, его называют физическим, химическим или микробиологическим.
Физический бомбаж — расширение содержимого банки, вызывающее вздутие донышек. Физический бомбаж подразделяется на ложный и термический.
Одним из видов ложного бомбажа является бомбаж только что вынутых из автоклава после стерилизации консервных банок.
Банки, у которых оба донышка после стерилизации вздуты, признают годными, так как вздутие показывает, что банки герметичны, иначе воздух и газы в банках, расширяясь во время стерилизации, могли бы через неплотности банки свободно выйти, и оба донышка сохранили бы свое нормальное положение. Донышки банок, вздутые во время стерилизации, после охлаждения должны сами по себе прийти в вогнутое положение.
Другим видом ложного бомбажа является вздутие донышек банки при стерилизации из-за переполнения банки содержимым, из-за заполнения банки холодным продуктом без предварительного (до стерилизации) удаления из банки воздуха, а также из-за увеличенного размера концов (хлопуши).
Во время стерилизации или при изменении условий хранения (перегрузка в помещения с более высокой температурой) воздух и выделяющиеся из продукта газы вызывают вздутие донышек банки, которое не исчезает и при охлаждении.
Термический бомбаж наступает при замерзании консервов вследствие расширения жидкой среды продукта.
Если точно установлено, что бомбаж консервных банок является физическим и вызван указанными выше причинами, то такие консервы можно употреблять в пищу.
Химический, или водородный, бомбаж возникает при образовании внутри банки водорода, который появляется в результате коррозии металла банки.
Жесть, из которой изготовлены консервные банки, имеет в своем составе примеси углерода, марганца, кремния, и т. д., кроме того, она бывает покрыта полудой из олова. Там, где вещества, входящие в состав жести, соприкасаются между собой, а также при контакте олова и железа, возникает разность потенциалов.
Прерывистость слоя олова, покрывающего поверхность железа, вызывает протекающий весьма интенсивно процесс электрокоррозии, а в присутствии воды, содержащейся в банке, — гальванокоррозии. Отмечается, что коррозия железа с прерывистым слоем олова идет энергичнее, чем железа нелуженого. Гладкая поверхность железа менее подвержена коррозии, чем шероховатая.
Продукты с низкой кислотностью вызывают интенсивную коррозию. Кислород, следы серы, нитраты также приводят к коррозии банки.
Если в лакированной банке слой лака пресекается и отскакивает в местах сгиба жести, в результате появления разности потенциалов между покрытой и непокрытой лаком жести начинается коррозия банки.
Водород, который выделяется в результате коррозии, накапливается в банке, повышает внутреннее давление и вызывает вздутие донышек.
Если в результате коррозии в содержимое банки перешло такое количество тяжелых металлов, что содержание его в продукте не выходит из пределов установленных нормативов, то такие консервы могут быть безвредны для употребления в пищу. Консервы с наличием бомбажа в пищу могут употребляться лишь после тщательного установления их безвредности.
К химическому бомбажу следует отнести также бомбаж, проявляющийся в результате энергичного выделения углекислого газа при переработке парного или недостаточно охлажденного и созревшего мяса. Такой бомбаж назван В. Г. Кирилловым (ВНИИМП) углекислотным. Выработка консервов из парного мяса не допускается.
Микробиологический бомбаж образуется в результате выделения большого количества газов при жизнедеятельности микроорганизмов. Состав газов при разложении продуктов микроорганизмами весьма разнообразен, но в основном это аммиак, углекислый газ, азот и сероводород. По мере разложения продукта газы скапливаются внутри банки, повышают в ней давление и вызывают вздутие.
Микробиологическая порча консервов может иметь место и без бомбажа, в этом случае порча консервов происходит в результате жизнедеятельности бактерий, не образующих газов.
Так, наличие B. botulinus не всегда сопровождается бомбажем. Характерной стороной его жизнедеятельности является образование токсина, являющегося сильнейшим ядом.
Консервы, у которых обнаружен микробиологический бомбаж, могут быть ядовиты и поэтому совершенно непригодны в пищу. То же относится и к банкам, подвергшимся микробиологической порче без бомбажа.
Порча консервов без образования бомбажа
Порча консервов без образования бомбажа может быть следствием таких причин: негерметичности, закисания, перехода солей тяжелых металлов в продукт, изменения цвета продукта, изменения формы банок и пр.
Негерметичность банок может быть вследствие недостатков изготовления ее и вследствие нарушения целостности банки при приготовлении консервов (например, разрыв во время стерилизации), при хранении от коррозии, проколов или других причин. Консервы в негерметичной банке обычно подвергаются микробиологической порче и впоследствии могут оказаться бомбажными вследствие закупорки отверстий.
Закисание консервов происходит в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Наиболее подвержены этому виду порчи консервы с низкой кислотностью. Закисание вызывается термофильными микроорганизмами, оно не сопровождается повышением давления в банке, и банка имеет нормальный вид.
Переход солей тяжелых металлов в продукт происходит либо во время их выработки из аппаратуры (например, из варочных котлов, трубопроводов), либо в результате коррозии банок. В первом случае в продукт попадают соли меди, алюминия; во втором — олова, железа, а также свинца.
Консервы с содержанием солей тяжелых металлов сверх установленных норм не допускают к употреблению в пищу.
Изменение цвета продукта происходит вследствие попадания металлов в продукт, под влиянием высокой температуры, вследствие окислительно-восстановительных процессов.
Изменения формы банок выражаются: в виде острых выступов жести по окружности концов (птичек), получающихся в результате резкого спуска давления или противодавления; в виде вмятин, одной из причин которых является то, что при работе вакуум-закаток с глубоким вакуумом банки из тонкой жести мнутся под тяжестью собственного веса.
Содержимое банок в этих случаях, если не нарушена целостность банок, может быть вполне доброкачественным.
Источник: А.Н. Анфимов, Л.П. Лаврова, А.А. Манербергер, Е.Ю. Миркин. Технология мяса и мясопродуктов. Пищепромиздат. Москва. 1959
Найди готовую курсовую работу выполненное домашнее задание решённую задачу готовую лабораторную работу написанный реферат подготовленный доклад готовую ВКР готовую диссертацию готовую НИР готовый отчёт по практике готовые ответы полные лекции полные семинары заполненную рабочую тетрадь подготовленную презентацию переведённый текст написанное изложение написанное сочинение готовую статью
Частица массой находится в одномерном потенциальном поле в стационарном состоянии, описываемом волновой функцией , где и - постоянные ( ). Найдите энергию частицы и вид функции , если .
Квантовый гармонический осциллятор находится в основном состоянии. Найдите вероятность обнаружения частицы в области , где - амплитуда классических колебаний.
Частица находится в одномерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками, имеющими ширину . В каких точках интервала плотность вероятности обнаружения частицы одинакова для основного и второго возбуждённого состояний?
Частица массой находится в кубической потенциальной яме с абсолютно непроницаемыми стенками. Найдите длину ребра куба, если разность энергий 6-ого и 5-ого уровней равна . Чему равна кратность вырождения 6-ого и 5-ого уровней?
Частица массой находится в основном состоянии в двумерной квадратной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Найдите энергию частицы, если максимальное значение плотности вероятности местонахождения частицы равно .
Частица находится в двумерной квадратной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками во втором возбуждённом состоянии. Сторона ямы равна а. Определите вероятность нахождения частицы в области: а) ; б) ; в) .
Частица находится в двумерной прямоугольной потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Координаты x и y частицы лежат в пределах 0 50 руб.
Волновая функция основного состояния электрона в атоме водорода имеет вид , где - расстояние электрона до ядра, - первый радиус боровской орбиты. Определите наиболее вероятное расстояние электрона от ядра.
Пользуясь решением задачи о гармоническом осцилляторе, найдите энергетический спектр частицы массой в потенциальной яме вида Здесь , а - собственная частота гармонического осциллятора.
Оцените с помощью соотношения неопределённостей Гейзенберга неопределённость скорости электрона в атоме водорода, полагая размер атома . Сравните полученную величину со скоростью электрона на первой боровской орбите.
Оцените относительную ширину спектральной линии, если известны время жизни атома в возбуждённом состоянии и длина волны излучаемого фотона .
Найти плотность сепарированной нефти 1-го горизонта при температуре 64 оС, если плотность ее при 20 оС равна 854 кг/м3, и нефти 2-го горизонта при 82 оС, если плотность ее при 20 оС равна 886 кг/м3.
При прохождении нефтегазовой смеси через штуцер в сепараторе образуются капли нефти диаметром 65 мкм. Смесь находится под давлением 0,4 МПа при 305 К. Найти скорость осаждения капель нефти и определить пропускную способность вертикального гравитацион
На дожимной насосной станции (ДНС) в сепараторе первой ступени поддерживают давление 0,4 МПа. Длина сборного коллектора, идущего от АГЗУ до ДНС, 12 км и (внутренний) диаметр его 0,3 м, разность геодезических отметок 10 м. Сборный коллектор горизонтал
Рассчитать основные параметры процесса освоения скважины, методом замены жидкости, выбрать промывочную жидкость и необходимое оборудование. Составить схему размещения оборудования при освоении скважины. Скважина заполнена буровым раствором плотностью
7. Микрофлора мясных баночных консервов.
7.1. Процессы стерилизации и пастеризации. Полная и промышленная стерилизация.
7.2. Источники бактериального обсеменения мясных консервов. Меры по предотвращению попадания микроорганизмов в сырье.
7.3.Стерилизация. Механизм действия высоких температур.
7.4. Остаточная микрофлора консервов.
7.5. Виды бактериальной порчи консервов.
В результате размножения микроорганизмов, не погибших в процессе стерилизации или попавших в банки вследствие их негерметичности после стерилизации, может наступить порча консервов.
Наиболее распространенные виды порчи консервов, вызываемые микроорганизмами, — бомбаж, плоскокислая порча (плоскокислое скисание), сульфитная норма.
Бомбаж. Банки с донышками, вздутыми вследствие внутреннего давления, называют бомбежными. Различают действительный (истинный ) и ложный бомбаж.
Рекомендуемые материалы
Модернізація головного привода токарно-гвинторізного верстата мод. КА280 (16К20) з метою підвищення продуктивності
Различные виды обработки металлов давлением. Оборудование и специальная технологическая оснастка для листовой штамповки
Изучение свойств бактериальной суспензии и ее применение в подготовительных процессах переработки мехового сырья
Действительный бомбаж может быть микробиологическим и химическим. Микробиологический бомбаж обусловлен скоплением в банке газов, образующихся в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Размножаясь в консервах, микроорганизмы разлагают органические вещества продукта (углеводы и белки) с образованием больших количеств газообразных веществ (С0 2 , Н2 H2S и др.)- Порчу консервов с образованием бомбажа чаще всего вызывают газообразующие мезофильные облигатные анаэробы: С. sporogenes, С. putrificus, С. bifermentans, С. histolyticum, С. perfringens, С. pasteurianum, С. butyricum. Первые четыре вида микроорганизмов обладают сильными протеолитическими свойствами, в результате чего они обусловливают обычно гнилостный распад белков с образованием газов. Остальные три мезофильных анаэроба имеют резко выраженные сахаролитические свойства, поэтому они разлагают главным образом углеводы продукта с образованием газов. Возбудителями бомбажа мясных и мясо-растительных консервов чаще всего являются С. sporogenes, С. putrificus и С. perfringens.
Бомбаж консервов может вызывать также токсигенный облигатный анаэроб С. botulinum. Однако при его размножении в консервах не всегда наблюдается явно выраженный бомбаж. Чаше всего банки остаются по внешнему виду вполне нормальными.
Кроме мезофильных облигатных анаэробов к возбудителям бомбажа консервов относится термофильный облигатный анаэроб С. thermosaccharolyticus, обладающий резко выраженными сахаролитическими свойствами и способностью к энергичному газообразованию.
Причиной бомбажа мясных и мясо-растительных консервов могут также быть факультативно-аэробные термофильные микроорганизмы из рода Bacillus: Вас. mesentericus ruber, Вас. polymyxa, Вас. asterosporas.
Кроме спорообразующих микроорганизмов микробиологический бомбаж могут иногда вызывать бесспоровые газообразующие микроорганизмы (бактерии группы кишечных палочек, рода Proteus, кокки, дрожжи и др.), сохранившие жизнеспособность при стерилизации или попавшие в готовые консервы вследствие негерметичности тары.
Химический бомбаж возникает в результате скопления водорода, образующегося при коррозии металла банки. В продукте обнаруживают соли железа и олова, которые придают ему металлический привкус. Нередко изменяется цвет продукта. Химический бомбаж чаще всего происходит и консервах (фруктовые, овощные и др.), содержащих органические кислоты.
Плоскокислая порча. При этом виде порчи микроорганизмы, размножаясь в продукте, разлагают углеводы с образованием различных органических кислот без выделения газа, вследствие чего деформации, т. е. бомбажа банок, не наблюдается. Содержимое консервов приобретает слабый кислый запах и выраженный неприятный, кислый привкус. Иногда цвет продукта изменяется.
Основные возбудители плоскокислой порчи консервов— термофильные споровые аэробные микроорганизмы:Вас. stearothermophilus, Вас. aerothermophilus, Вас. sicarothermophilus, Вас. nondiastaticus, Вас. panis viscosus, Вас. coagulans. Эти микроорганизмы сохраняют жизнеспособность и развиваются в консервированных продуктах, богатых углеводами, в условиях хранения при повышенных температурах (55—70°С).
Порчу мясных и мясо-растительных консервов чаще всего вызывают Вас. aerothermophilus и Вас. stearothermophilus.
Сульфитная порча. Возбудителем этого вида порчи является термофильный споровый анаэробный микроорганизм С. nigrificans, который обладает слабовыраженными сахаролитическими свойствами, но разлагает белки с образованием большого количества сероводорода Сероводород растворяется в содержимом банки, поэтому порча не сопровождается вздутием концов банки, т. е. бомбажом. Сероводород адсорбируется продуктом, который чернеет и приобретает запах тухлых яиц.
Яйцо сельскохозяйственной птицы содержит вес питательные и биологически активные вещества, необходимые для роста и развития организма человека и животного. Особенно высококачественным продуктом питания человека являются яйца кур. Так, питательна ценность одного куриного яйца средней массы равна питательной ценности 40 г мяса или 200 г цельного молока.
В свежем курином яйце массой 58 г содержится приблизительно 56—58% белка, 32—36% желтка и 10—12% составляет скорлупа вместе с подскорлупными оболочками. В яйце кур около 74% воды и 26% сухих веществ. Из органических веществ 12—13% составляют протеины, около 12% жиры, 1% углеводы и менее 1% неорганические вещества. В яйце находятся незаменимые аминокислоты, жиры в легкоусвояемой форме, многие микроэлементы, почти все известные витамины и биологически активные вещества.
В пищевой промышленности используют как яйца, так и яичные продукты (яичный меланж и яичный порошок).
Пистолеты - лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.
Пищевые свежие яйца подразделяют на диетические и столовые. Диетическими называют яйца, реализованные в течение 7 суток (не считая дня снесения), не хранившиеся при минусовых температурах и в известковом растворе. Они имеют штампы, где обозначены: вид (Д), категория (1,2), дата снесения и наименование предприятия. Столовые делятся на свежие, холодильниковые(хранившиеся менее или более 30 суток при -1, -2°С ) и известкованные (хранившиеся 3-4 мес. в насыщенном растворе кальция гидроксида).
В яйца через скорлупу из внешней среды могут проникать как сапрофитные, так и патогенные микроорганизмы. Яйца обсеменяются в большинстве случаев во время сбора, хранения и транспортировки. Обсеменение яиц увеличивается при антисанитарном состоянии гнезд, тары для хранения яиц и упаковочного материала, а также при повышенной влажности воздуха, так как влажная скорлупа наиболее проницаема для .микроорганизмов.
Яйца, инфицированные патогенными и условно-патогенными микроорганизмами, обезвреживают обычно тепловой обработкой.
Из яйцепродуктов следует выделить яичный меланж и яичный порошок. Для выработки этих продуктов используют свежие и и хранящиеся в холодильных камерах куриные яйца.
В готовом меланже и яичном порошке обычно обнаруживают большое количество микроорганизмов. Состав этой микрофлоры крайне разнообразен и в известной степени зависит от чистоты яиц, рук рабочих, чистоты воздуха в цехах переработки яиц.
Общими для всех видов консервов являются такие дефекты, как бомбаж, плоское скисание, а также дефекты тары: ржавчина, деформация корпуса, донышек, фальцов и продольного шва жестяных банок в виде острых граней, называемых "птичками", деформация и перекос крышек стеклянных банок, трещины и скол стекла, пробоины, подтеки, хлопуши. К бомбажным консервам в отличие от хлопуш, банок с вибрирующими концами относятся постоянно вздутые банки, не меняющие своего положения при нажиме на нее пальцами руки.
Бомбаж - это вздутие банок со стороны дна и крышки. В зависимости от происхождения бомбаж бывает микробиологический, химический и физический (ложный) (Ассонов, 1989).
Микробиологический бомбаж – вздутие банок газами (аммиак, сероводород), образовавшимися в результате развития термоустойчивых микроорганизмов. В процессе их жизнедеятельности образуются газы, вызывающие вздутие банки и даже нарушение герметичности, и токсины, опасные для здоровья потребителя. Бомбаж является результатом недостаточно эффективного режима стерилизации, неудовлетворительного санитарного состояния технологического оборудования, использование сильно обсемененного микроорганизмами сырья, тары, нарушение герметичности банок.
К строгим гнилостным бактериям относятся в основном почвенные клостридии: путрификус (Clostridiuum putrificum) и спорогенес (Clostridiuum sporogenes). Оба вида клостридий известны как возбудители порчи баночных консервов – мясных, рыбных.
Гнилостные микроорганизмы играют большую роль в круговороте веществ в природе, разлагая белковые вещества попадающих в почву трупов животных и растительных остатков. Минерализуя белковые вещества с образованием аммиака, они обогащают тем самым почву нужными для растений формами азота. Однако под влиянием тех же гнилостных микроорганизмов может происходить порча мяса и мясопродуктов, рыбы и рыбопродуктов, яиц, молока и других богатых белками продуктов. Одним из показателей порчи служит наличие в них продуктов распада белка (повышенное содержание аминов, NH3, H2S, жирных кислот).
Банки с микробиологическим бомбажом подлежат уничтожению или технической утилизации. Характерными признаками бомбажа, вызванного бактериями Clostridium botulinum, является образование в консервах большого количества газов, при этом может нарушаться герметичность банок, изменяться внешний вид продукта, появляться муть. Образующиеся токсины разрушаются только при кипячении более 10 мин. Токсины ботулинуса вызывают отравление, часто со смертельным исходом (до p5 %).
Порча плодоовощных консервов вызывается и другими термофильными бактериями, например Cl. soroqenes, Cl. jrasterianum, которые также выделяют много газа, но токсинов не образуют. Испорченные консервы приобретают запах прогорклого масла. Последние являются кислотоустойчивыми и могут вызывать порчу томатного сока и консервированных томатов.
Предупреждение порчи консервов указанными бактериями возможно путем соблюдения санитарно-гигиенического режима при производстве, а также подкислением консервов лимонной кислотой.
"Плоское скисание" вызывается термоустойчивыми бактериями, которые обусловливают микробиологическую порчу (брожение) продукта без газообразования и вздутия банок. Дефект можно обнаружить лишь после вскрытия банки. При этом наблюдается помутнение продукта, появление неприятных кислого запаха и вкуса, размягчение консистенции. Причинами порчи является медленное охлаждение после стерилизации, укладка в плотные штабели неохлаждаемых консервов, повышенные температуры транспортирования и хранения.
Микробиологическая порча консервов может также проявляться в виде плесневения, прогоркания, ослизнения продукта, выпадения осадка, коагуляции содержимого и других изменений продукта.
Консервы с химическим бомбажом, в которых обнаруживаются соли олова, железа, алюминия, придающие мясу металлический привкус и вызывающие изменение цвета продукта, органолептически определяют по наличию шероховатости на внутренней поверхности банки; они подлежат использованию по указанию саннадзора. Химический бомбаж отмечается в банках, имеющих внешнюю или внутреннюю коррозию. Отсутствие в этих местах защитных покрытий, контакт металла банок с продуктом приводят к взаимодействию кислот и металлов, выделению водорода. В продукте при этом накапливаются тяжелые металлы (олова и железа в банках из белой жести, хрома и железа — из хромированной жести, алюминия — из сплавов алюминия).
Физический бомбаж консервов является следствием вздутия банок в результате замораживания их содержимого, деформации корпуса или переполнения банок; такие консервы подлежат реализации по указанию саннадзора.
Физический бомбаж вызывается расширением продукта при замораживании, переполнении тары. В отличие от консервов с микробиологическим и химическим бомбажом, которые относятся к критическим дефектам и не разрешаются для реализации, консервы с физическим бомбажом реализуются с разрешения органов здравоохранения после соответствующей проверки.
Банки хлопуши и с вибрирующими концами относят к физическому, браку консервов. Хлопуши — это консервы с постоянно вздувшимися концами, приобретающими нормальное положение при нажиме, за счет чего вздувается противоположный конец (крышка) и раздается характерный щелкающий звук. Банки с вибрирующими концами приобретают вздутие на противоположном конце лишь при нажиме на них. После снятия нажима банки возвращаются в исходное положение, а вздутие исчезает.
Кроме общих дефектов, консервы могут иметь и специфические, характерные только для отдельных групп или видов. К ним относят потемнение консервов вследствие меланоидинообразования, изменение цвета при взаимодействии фенольных соединений с металлами, сульфидных групп белков с металлами (мраморность тары у зеленого горошка), помутнение сиропа, заливки у натуральных консервов, компотов и маринадов за счет размягчения сырья и перехода твердых частиц в жидкую фракцию консервов (Рогачева,1953).
2.2 Получение ацетона и бутанола в ходе бактериального брожения представителей рода Сlostridium
Ацетон и бутанол – единственные важные химические вещества, которые в больших количествах получают путем бактериального брожения.
Ацетоно-бутиловое брожение вызывают бактерии рода Сlostridium, а именно Сlostridium acetobutylicumи другие виды. Бутанол-изопропаноловое брожение вызывает Сl. butulicum, а масляно-уксуснокислое брожение – Сl. buturicum .
Почти все виды рода Сlostridium осуществляют ацетоно-бутанол-этанольную ферментацию. Но для получения растворителей используют два вида – это Сl. acetobutulicum McCoy et. al. и Сl . beijerinckii Donker . Недавно обнаружены новые виды, полезные для получения ацетона и бутанола: Сl. aurantibutyricumи Сl. tetanomorphum(группа Накамуры, Япония). Штамм Сl. tetanomorphumобразует бутанол как главный продукт брожение при небольшом количестве этанола, уксусной и масляной кислоты, но не ацетона.
Споры клостридий широко распространены в почве. Большое число штаммов (240) выделено из жидкости рубца. Бактерии ферментируют глюкозу, целлобиозу, крахмал. Известны три штамма с целлюлозной активностью.
Сl. acetobutylicum– спорообразующий, облигатный анаэроб, имеет форму сигареты, размеры клеток 0,6 – 0,9 X 2,4 – 4,7 мкм. Грамположительные клетки, подвижные за счет перитрихиального жгутикования, делятся поперечной перегородкой, образуя цепочки. Хотя споры не образуют растворители, наиболее сильные спорообразователи синтезируют наибольшее количество растворителей. Сl. acetobutylicum при высеве на плотную среду образуют колонии 4 типов: I – с темным центром и светлым краем, после нескольких пассажей на богатой среде появляются колонии типа II – с коричневым центром и узкой зоной периферического роста, типа III – с коричневым центром без светлого края и типа IV – светло-коричневые без периферического роста. Способность к образованию растворителей снижается в ряду I > II > III. Колонии IV типа практически не образуют растворителей. Из колоний типа II и III реверсий к типу I не обнаруживается.
Оптимальная температура для роста 37°С, рН 6,5. Сl. Acetobutylicum сбраживает крахмал, гексозы или пентозы с превращением их примерно на 30% в смесь растворителей, а остальное составляют газы Н2 и СО2 в соотношении 40 : 60. Смесь растворителей состоит из н-бутанола (60%), ацетона (30%) и около 5–10% приходится на этанол. Сl. Beijerinckii сбраживает глюкозу и крахмал с образованием главным образом Н-бутанола и в меньших количествах изопропанола и этанола. Необычный вариант Сl. saccharo - butyl - liquefaciensплохо сбраживает мелассы, но дает прекрасный выход продуктов в крахмальной среде и высокое образование бутанола; соотношение ацетон : бутанол : этанол равно 19 : 78 : 3. У Сl. toanumпри росте в сахарной среде с добавлением обезжиренных рисовых отрубей выход растворителей составляет ~ 30%, а их соотношение как 52,9 (бутанол) : 42,5 (изопропанол) : 3,2 (этанол) : 1,4 (ацетон). Для производства бутанола в промышленности используют Сl. acetobutylicum. При росте, в фазе образования кислот и бутанола, одновременно из глюкозы и реассимилированного бутирата Сl. Acetobutylicum образует внеклеточный полимер, который может реутилизироваться культурой как резервный источник углерода. Предположительно полимер представлен ацетилированным полисахаридом.
Обнаружено, что промышленный штамм в конце экспоненциальной фазы роста выделяет вещество аутобактериомицин, обладающий антибиотическим действием по отношению к продуценту, а также к четырем штаммам сем. Baciallaceae. Бактериологический эффект аутобактериомицина возрастает с возрастом клеток и концентрации бутанола. Это аутолизин. Аутобактериомицин оказывает влияние на концентрацию биомассы и образование растворителей. Причем установлено, что если аутолизин прикреплен к клеточной стенке, то он играет положительную роль для роста. Если он освобождается и выделяется в среду в конце экспоненциальной фазы, то он вызывает лизис клеток. Освобождение аутолизина происходит в связи с отсутствием дивалентных катионов в среде. Если в среду добавить Mg 2+ , то увеличивается устойчивость культуры к бутанолу. Тот же результат получают с помощью ультрафильтрации, которая позволяет термально денатурировать аутолизин в течение всей ферментации.
Методом химического мутаногенеза нитрозогуанидином в присутствии бутанола получен мутант Сl. acetobutulicum штамм 77. У мутанта более высокая удельная скорость, в два раза больше накопление биомассы по сравнению с исходным типом. В процессе ферментации дикий штамм потребляет 65г глюкозы, образуя при этом 20 г·л -1 растворителей в течении 53 ч. Рост мутантного штамма менее подвержен ингибирующему действию бутанола.
Культивирование. Периодическое выращивание.При периодическом выращивании следят за уровнем источника углерода и рН. Определенный исходный уровень источника углерода обусловлен токсичностью образуемых из него продуктов. Растворители, и в первую очередь бутанол, ингибируют процесс, поэтому при периодическом выращивании редко образуются более 20 кг растворителей в 1 м 3 . Типичные выходы для этого режима: 0,2 – 0,6 кг/м 3 *ч в зависимости от субстрата и условий культивирования. Для удаления конечных продуктов ферментации в качестве экстрактантов в ферментер добавляют несмещивающиеся органические растворители. Наилучшие результаты получены при добавлении олеилового спирта и смеси олеилового спирта (50%) в бензилбензоате. В обычной ферментации в периодических условиях поглощения глюкозы приблизительно 80 кг/м 3 . Удаление бутанола в процессе в процессе экстракции увеличило скорость его образования, и максимальная объемная производительность по бутанолу увеличилась более чем на 60% по сравнению с обычной периодической ферментацией.
Проточное культивирование.Чтобы увеличить продуктивность и снизить цены на продукты ферментации, предложено проточное культивирование.
При одностадийном проточном культивировании с низкими скоростями протока можно одновременно достигать роста клеток и максимального превращения сахаров в растворители. Но при низких скоростях разведения, благоприятных для синтеза растворителей, возникает нестабильность процесса и достичь стационарного состояния бывает очень трудно. Для промышленного применения такой проточный процесс не подходит, так как он должен быть стабильным в течение нескольких недель или лучше нескольких месяцев. Стабильность – один из важнейших критериев непрерывного процесса.
Причину нестабильности усматривают в токсичности бутанола на клетки при его высокой концентрации и во флоккуляции бактерий. Для устранения флоккуляции клеток, которая возникает в условиях высокой концентрации растворителей, рекомендовано добавление к синтетической среде солей хлора (NaCl, KCl, CaCl2 ).
При высокой концентрации растворителей стабильность ферментации можно улучшить в двустадийном проточной культуре: рост клеток оптимизируют в первой стадии, а продукцию растворителей – во второй.В оптимальных условиях такая конфигурация приводит к длительной стабильности на более чем один месяц, даже при высокой концентрации растворителя (21 г/л). При одностадийном проточном культивировании 20% глюкозы не используется клетками и остается в среде. В двустадийном процессе 87,5% глюкозы превращается в растворители. Комбинируя две техники: двустадийный проточный реактор и рециклирование клеток во втором ферментере, достигают как увеличенную продуктивность, так ихорошую стабильность с высокой концентрацией растворителей (17 г/л).
Проточный процесс ведут при лимитизации по фосфатам (или по сульфатам, но не по азоту или субстрату) в синтетической среде. Растворители образуются в пределах рН 4,3 – 4,7. Первая стадия – это индукция к синтезу растворителей, вторая – непосредственно образование растворителей. Поскольку фосфор почти полностью исчерпан ко времени второй фазы, рост клеток останавливается. При низкой концентрации протока выход растворителей в непрерывной культуре такой же, как в периодической: 0,29 г/г глюкозы.
При культивировании Сl. acetobutylicumв хемостате на синтетической среде с витаминами – биотином (0,01 мг/л) и р-аминобензойной кислотой (1 мг/л) – установили, что рост и образование растворителей лимитируется витаминами. продуктивность увеличивается в 4 раза приувеличении концентрации витаминов в среде. В строго анаэробных условиях выход растворителей в 1,5 раза выше, чем при доступе воздуха. В оптимальных условиях продуктивность растворителей равна ~2,0 г/л·ч.
Среды. Ферментация.Используют три типа сырья как источников углерода и энергии: зерно (крахмал), паточную (неочищенную мелассу) и очищенную мелассу. В качестве субстратов будущего рассматривают различные отходы, гидролизованную древесину, гидролизаты отбросов, сыворотку, сульфитные жидкости: гидрол – побочный продукт производства глюкозы из зерна. Среды из зернового крахмала готовят следующим образом. Мука вносится в количестве 60% к воде, туда же добавляют сброженным остаток ферментации после отгонки растворителей. Конечная концентрация должна составить 8,5% исходного зерна.
При использовании мелассы концентрация сахара должна быть 5,5-7,5%. К среде добавляют суперфосфат и аммоний. Последний вносят постепенно в случае очищенных меласс для поддержания рН на уровне 5,6–6,0 в количестве 2,2–1,3% NH3 по отношению к концентрации сахара или сразу в случае паточных меласс, которые сильно забуферены. В среду вносят 25–50% горячего остатка после отгонки растворителей. Это увеличивает выход растворителей, снижает количество добавляемых питательных веществ, сокращает затраты на нагревание и дает большую экономию пара, необходимого для выпаривания остатка. Ферментер и среду стерилизуют. Брожение протекает под избыточным давлением газов для создания анаэробных условий. Начальный рН 6,0, который снижается до ~ 5,4 через 24 ч.
Концентрация растворителей (при использовании крахмальной среды) через 50–56 ч ферментации 22,5 г/л, а соотношение ацетона, бутанола и этанола 30 : 60 : 10. Ферментация в мелассных средах завершается за 40–45 ч, а в крахмальных (с питательными добавками) – за 50–60 ч, в крахмальной без питательных добавок за 70–80 ч. Проточное выращивание бактерий ведется с работой серии из пяти ферментеров. За 18 дней получают продуктивность в 3 раза выше, чем при периодическом культивировании, но выходы растворителей низкие в связи с высоким образованием кислот в начальной фазе.
Выделение продуктов.Дистилляция – традиционный способ выделения этанола, ацетона, бутанола из разведенных водных растворов. При дистилляции продуктов ацетоно-бутилового брожения можно использовать тепло, выделяющиеся при охлаждении стерилизованного нагреванием ферментера. Дистилляция – достаточно гибкий процесс, при котором возможно фракционирование и выделение каждого продукта.
Более современными методом выделения продуктов являются мембранные процессы, например ультрафильтрация и обратный осмос. Выделение продуктов проводятся по принципу первапорации; это мембранный процесс, в котором движущей силой служит большой вакуум с одной стороны мембраны, свойства которой определяют эффективность разделения.
Хорошие результаты получают при селективной адсорбции растворителями на силикате (цеолите). Этот процесс можно интегрировать с ферментацией и работать с боле концентрированными растворами. Комбинирование ферментации и выделения продуктов возможно только при проточном культивировании. Возможно применение химического выделения. Это новый метод, основанный на обратимой химической реакции.
Хотя многие из перечисленных методов применяют в лабораториях и на пилотных установках, в большой промышленности они не внедрены в силу недостаточности данных или высокой стоимости. Наиболее реально внедрение в промышленность способа предварительного удаления воды (обратный осмос) с последующей традиционной дистилляцией (Воробьева, 1989).
Выводы
Бактерии группы Clostridium находят и практическое применение. Их используют в производстве масляной кислоты, необходимой для парфюмерной промышленности. Ацетонобутиловое брожение, осуществляемое некоторыми видами клостридий, используют для получения в промышленном масштабе ацетона и бутанола.
Целью данной работы было изучение бактерий рода Clostridium, как продуцентов в биотехнологии.
Нами были выполнены следующие задачи:
1. Дать краткую характеристику рода Clostridium.
2. Рассказать о применении бактерий рода Clostridium в биотехнологии.
Список литературы
1. Ассонов Н.Р. Микробиология. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1989. – 350 с.
2. Воробьева Л.И. Промышленная микробиология. – М.: Высшая школа, 1989. – 293 с.
3. Емцев В.Г. Некоторые вопросы морфологии и физиологии азотфиксирующих Clostridium. – М.: Колос, 1966. – 60 с.
4. Нетрусов А.И. Практикум по микробиологии.– М.: Академия, 2005. – 600 с.
5. Овруцкая И.Я., Погодяева А.Я. Микробиология и микробиологический контроль производства сухих картофельных и овощных продуктов. – М:. Легкая и пищевая промышленность, 1983. – 88 с.
6. Пивоваров Ю.П., Королин В.В. Санитарно-значимые микроорганизмы. –М.: Издательство ИКАР, 2000. – 268 с.
7. Практикум по микробиологии / Под редакцией Шильниковой В.К. – М.: Дрофа, 2004. – 256 с.
8. Работнова И.Л. Общая микробиология. – М.: Высш. школа, 1966. – 271 с.
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.01)
Читайте также: