свертывание при нагревании — 5,7;
свертывание с образованием сгустка — 5,3 — 5.5.
Величина рН меняется при внезапных колебаниях температуры, причем перепад температуры вызывает отклонение рН в кислую зону. Внезапное повышение температуры ведет к отклонению рН в щелочную зону.
рН — как фактор управления производственным процессом.
При различных технологических процессах рекомендуется следить за изменением величины рН, т. к. от этого зависят качество и выход готового продукта. Например, при регулировании созревания сливок при производстве кислосливочного масла требуемая величина рН должна лежать в пределах 4,7 — 4,95. Если она сокращена, то продукт переквашен, появляется порок — кислый металлический привкус, если превышено рН, то образуется недостаточное количество диацетила — порок пустой, творожный вкус; или сычужное свертывание проводят при рН 6,1 — 6,4; в свежем сыре 4,7 — 5,3; зрелый сыр — 5,2 — 57; сокращении или превышения вызывает пороки консистенции и т. д.
Активность водородных ионов существенно влияет на жизненные функции микрофлоры. Оптимум роста микроорганизмов лежит в узком диапазоне рН, и его надо поддерживать на заданном уровне, особенно при подготовке необходимых питательных сред для микробиологического контроля качества и в целях создания наиболее благоприятных условий для роста микроорганизмов в системе биологического самоочищения сточных вод молочных предприятий.
Определение величины рН необходимо не только в целях поддержания оптимальной среды для роста м. о., но и для предотвращения микробиологических пороков качества. так удалось доказать, что развитие колоний черной плесени в сыре «Том Вандуз» происходит только при значении рН>5,5.
Диапазон активности водородных ионов, который для микроорганизмов при биологическом самоочищении считается не опасным, лежит в пределах рН от 6,0 до 8,5. Более высокие и низкие значения рН могут привести к нарушениям в процессе биологического распада, особенно в том случае, если в отстойнике происходит быстрая смена сильно кислых и сильно щелочных сточных вод. Так как сточные воды с рН<6,5 оказывают коррозийное действие на бетонные сооружения, то остается только узкий диапазон рН от 6,5 до 8,5 при котором сточные воды молочных предприятий можно отводить в канализационную систему и отстойники, не боясь при этом их разрушающего действия.
Микроорганизмы могут жить и развиваться только в среде с определенным содержанием влаги. Вода необходима для всех процессов обмена веществ микроорганизмов, для нормального осмотического давления в микробной клетке, для сохранения ее жизнеспособности. У различных микроорганизмов потребность в воде не одинакова. Бактерии относятся в основном к влаголюбивым, при влажности среды ниже 20 % их рост прекращается. Для плесеней нижний предел влажности среды составляет 15%, а при значительной влажности воздуха и ниже. Оседание водяных паров из воздуха на поверхность продукта способствует размножению микроорганизмов. микроорганизм микроб микробиология пищевой продукт
При снижении содержания воды в среде рост микроорганизмов замедляется и может совсем прекращаться. Поэтому сухие продукты могут храниться значительно дольше продуктов с высокой влажностью. Сушка продуктов позволяет сохранять продукты при комнатной температуре без охлаждения.
Некоторые микробы очень устойчивы к высушиванию, некоторые бактерии и дрожжи в высушенном состоянии могут сохраняться до месяца и более. Споры бактерий и плесневых грибов сохраняют жизнеспособность при отсутствии влаги десятки, а иногда и сотни лет.
Пищевые продукты, содержащие 30% воды и более, являются хорошей питательной средой для микроорганизмов. При размножении микроорганизмы выделяют ферменты, разлагающие белки (протеолитические), жиры (липолитические), углеводы (амилолитические) до промежуточных или конечных продуктов распада.
При этом свойства продуктов изменяются в лучшую или худшую сторону.
Способность микроорганизмов улучшать свойства пищевых продуктов используется в пищевой промышленности при приготовлении молочнокислых и хлебобулочных изделий, напитков, продуктов переработки овощей и плодов, сельдей, килек и других продуктов.
К микроорганизмам, улучшающим свойства продуктов, относятся молочнокислые стрептококки, молочнокислые диплококки, молочнокислые палочки: ацидофильная, мечниковская, болгарская, дрожжи, кефирный грибок (казеиновые зерна с живущими в них молочнокислыми кокками и палочками) и др.
Молочнокислые бактерии широко используются при приготовлении кисломолочных продуктов — кефира, простокваши, ацидофилина, творога, сыров. Молочнокислые бактерии выделяют ферменты, разлагающие лактозу до образования молочной кислоты. Составляя различные комбинации молочнокислых бактерий (закваски), можно получать продукты с различными вкусовыми свойствами. Молочная кислота, содержащаяся в этих продуктах, обладает способностью подавлять рост гнилостных микроорганизмов кишечника человека.
Дрожжи вызывают спиртовое брожение, при котором разлагаются углеводы с образованием этилового спирта и углекислого газа. Спиртовое брожение используют при приготовлении пива, вина, теста для выпечки хлеба.
Имеется большая группа микроорганизмов, при размножении которых ухудшаются свойства продуктов, происходит их порча: гниение, прокисание, брожение. При этом пищевые вещества, особенно белок, разлагаются с образованием химических соединений, придающих продуктам неприятные, несвойственные им вкус, цвет, запах. К таким соединениям относятся скатол, индол, кадаверин, аммиак, сероводород и др. На методах определения наличия этих соединений основано установление качества пищевых продуктов в пищевых лабораториях.
К микроорганизмам, вызывающим порчу продуктов, относится большая группа гнилостных и других микроорганизмов, вызывающих уксуснокислое, маслянокислое брожение, гниение, плесневение:
В. proteus vulgaris, В. putrificus, Е. coli, В. руосуаneum, Str. thermophilus, В. fluorescens, Cl. sporogenes, плесени, некоторые виды дрожжей и пр. Например, анаэробы способны осуществлять маслянокислое брожение с образованием масляной кислоты, вызывающей порчу сыров, консервов, овощей, молочных продуктов.
Порчу продуктов могут вызывать также ферменты, содержащиеся в тканях самих продуктов предназначенных для питания.
В продуктах питания могут размножаться патогенные микроорганизмы, которые не вызывают появление признаков порчи. Употребление таких продуктов или пищи, приготовленной из них, приводит к заболеваниям — пищевым отравлениям, кишечным инфекционным заболеваниям.
К группе патогенных микроорганизмов относятся бактерий рода Salmonella, Shigella, Е. coli, Staphylococcus anfrpus, Cl. botulinum, а также потенциально-патогенные микроорганизмы рода Proteus, Cl. perfringens, E. coli, B. cereus, Yiersinia, Vibrio parahaemoliticus, некоторые микроскопические грибы и др.
Для роста и размножения в продуктах питания микроорганизмам требуются определенные условия, которые называются благоприятными:
температура воздуха окружающей среды 20—45° С; наличие влаги в продукте 30% и более; наличие в продукте белков, углеводов и других веществ в хорошо усвояемой форме; невысокая кислотность продукта.
Повышенная температура и содержание влаги, нежная консистенция продукта способствует быстрому размножению микроорганизмов.
Многие микроорганизмы выделяют токсины — ядовитые вещества, которые не изменяют вкуса, запаха и внешнего вида продукта. Употребление продуктов, содержащих токсины, приводит к возникновению пищевых отравлений.
Особенно быстро происходит размножение микроорганизмов, нередко с выделением токсинов, в мясных, рыбных, молочных, яичных продуктах, креме для кондитерских изделий, соусах, гарнирах, салатах и винегретах.
Для предотвращения развития микроорганизмов необходимо создать определенные условия, при которых замедляется или прекращается развитие микроорганизмов и образование токсинов. Одним из таких условий является хранение скоропортящихся продуктов при пониженных температурах. Температура 2—6° С (в холодильных шкафах, прилавках, камерах) не вызывает гибели микроорганизмов, не прекращает, а лишь замедляет их размножение. В связи с этим особо скоропортящиеся продукты имеют ограниченные сроки хранения и реализации, выраженные в часах. Сроком хранения и реализации называется период от окончания технологического процесса приготовления продукта или пищи до их употребления.
Особоскоропортящиеся продукты, предназначенные для длительного хранения, размещаются в низкотемпературных холодильных камерах при температуре — 25— 30° С, где прекращается развитие большинства микроорганизмов. Однако существует группа устойчивых к минусовым температурам (особенно в условиях повышенной влажности) микроорганизмов, которые могут развиваться при — 10° С, поэтому замороженные продукты могут плесневеть и становиться недоброкачественными.
Не только особо скоропортящиеся продукты (молоко, варения, колбаса, кремовые изделия и др.), но и пища, приготовленная из них, должна быть безопасна в эпидемиологическом отношении.
Условиями, обеспечивающими сохранность качества готовой (горячей) пищи в предприятиях общественного питания, являются хранение ее не более трех часов при температуре 65—75° С, при которой микроорганизмы не размножаются.
При неправильном хранении, транспортировке продукты питания могут подвергаться воздействию кислорода воздуха, света, температуры, влаги. В продукты питания могут попадать механические примеси.
Под влиянием кислорода воздуха, света и повышенной температуры происходит окисление пищевого жира и жиросодержащих продуктов со снижением пищевой и биологической ценности жиров. В этих продуктах накапливаются альдегиды, кетоны, свободные кислоты и другие соединения, которые небезразличны для организма и вызывают ухудшение органолептических свойств жира — появление кислого, прогорклого привкуса и неприятного запаха; цвет жира на разных стадиях порчи становится интенсивно желтым, зеленым, белым.
Многие продукты питания обладают способностью впитывать влагу (гигроскопичность продукта). К ним относятся сухофрукты, концентраты, мука, крупа, сахар и др. Хранение или транспортировка в условиях повышенной влажности способствует снижению пищевой ценности продукта, так как на единицу массы продукта доля влаги возрастает. Излишняя влажность продукта способствует развитию плесени, размножению насекомых-вредителей, активизации процессов тканевого дыхания в овощах и плодах. Нежелательным является излишняя сухость воздуха в складских помещениях — продукты усыхают, масса их уменьшается, ухудшается внешний вид, изменяются форма, вкус.
Качество продуктов или пищи, приготовленной из них, резко снижается вплоть до невозможности употребления при попадании песка, земли, стекла, сколов с эмалированной посуды и других посторонних примесей. Это может произойти при проведении ремонта с одновременной работой объекта, неправильных транспортировке, хранении или обработке продуктов. Примесь песка, земли опасна в эпидемиологическом отношении, так как с видимыми посторонними частицами в продукты питания попадают микроорганизмы и яйца гельминтов.
Предупреждение пищевых отравлений и кишечных инфекционных болезней, передающихся через пищевые продукты, контроль за соблюдением санитарных правил получения, хранения, транспортировки, обработки и реализации продуктов и пищи является важным разделом работы санитарного фельдшера в деле охраны здоровья населения нашей страны.
Для сохранения доброкачественности, пищевой и биологической ценности продуктов на длительный срок применяется их консервирование.
Температура - важнейший фактор для развития микроорганизмов. Для каждого из микроорганизмов существует минимум, оптимум и максимум температурного режима для роста. По этому свойству микробы подразделяются на три группы:
§ психрофилы - микроорганизмы, хорошо растущие при низких температурах с минимумом при -10-0 °С, оптимумом при 10-15 °С;
§ мезофилы - микроорганизмы, для которых оптимум роста наблюдается при 25-35 °С, минимум - при 5-10 °С, максимум - при 50-60°С;
§ термофилы - микроорганизмы, хорошо растущие при относительно высоких температурах с оптимумом роста при 50-65 °С, максимумом - при температуре более 70 °С.
Большинство микроорганизмов относится к мезофилам, для развития которых оптимальной является температура 25-35 °С. Поэтому хранение пищевых продуктов при такой температуре приводит к быстрому размножению в них микроорганизмов и порче продуктов. Некоторые микробы при значительном накоплении в продуктах способны привести к пищевым отравлениям человека. Патогенные микроорганизмы, т.е. вызывающие инфекционные заболевания человека, также относятся к мезофилам.
Низкие температуры замедляют рост микроорганизмов, но не убивают их. В охлажденных пищевых продуктах рост микроорганизмов замедленно, но продолжается. При температуре ниже О °С большинство микробов прекращают размножаться, т.е. при замораживании продуктов рост микробов останавливается, некоторые из них постепенно отмирают. Установлено, что при температуре ниже О °С большинство микроорганизмов впадают в состояние, похожее на анабиоз, сохраняют свою жизнеспособность и при повышении температуры продолжают свое развитие. Это свойство микроорганизмов следует учитывать при хранении и дальнейшей кулинарной обработке пищевых продуктов. Например, в замороженном мясе могут длительно сохраняться сальмонеллы, а после размораживания мяса они в благоприятных условиях быстро накапливаются до опасного для человека количества.
При воздействии высокой температуры, превышающей максимум выносливости микроорганизмов, происходит их отмирание. Бактерии, не обладающие способностью образовывать споры, погибают при нагревании во влажной среде до 60-70 °С через 15-30 мин, до 80-100 °С - через несколько секунд или минут. У спор бактерий термоустойчивость значительно выше. Они способны выдерживать 100 °С в течение 1-6 ч, при температуре 120-130 °С споры бактерий во влажной среде погибают через 20-30 мин. Споры плесеней менее термостойки.
Тепловая кулинарная обработка пищевых продуктов в общественном питании, пастеризация и стерилизация продуктов в пищевой промышленности приводят к частичной или полной (стерилизация) гибели вегетативных клеток микроорганизмов.
Гигиенические нормативы по микробиологическим показателям безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов включают в себя следующие группы микроорганизмов:
1) санитарно-показательные, к которым относятся количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов - МАФАМ, бактерии группы кишечных палочек - БГКП (колиформы), бактерии семейства Enterobacteriaceae, энтерококки;
2) условно-патогенные микроорганизмы, к которым относятся E.coli, S.aureus, бактерии рода Proteus, B.cereus и сульфитредуцирующие клостридии, V.parahaemolyticus;
3) патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы и Listeria monocytogenes, бактерии рода Yersinia;
4) микроорганизмы порчи - дрожжи, плесневые грибы, молочнокислые микроорганизмы;
5) микроорганизмы заквасочной микрофлоры и пробиотические микроорганизмы (молочнокислые микроорганизмы, пропионовокислые микроорганизмы, дрожжи, бифидобактерии, ацидофильные бактерии и другие) в продуктах с нормируемым уровнем биотехнологической микрофлоры и в пробиотических продуктах.
При проведении исследований используют качественные и количественные методы. Качественными методами определяют характер технологической микрофлоры и возбудителей порчи продуктов. Количественными методами в сочетании с другими показателями определяют сроки хранения и реализации продуктов. Общее количество микроорганизмов исследуют в 1 г или 1 см3 продукта методом кратных разведений. Конкретные виды определяют с использованием специфичных тестов.