С помощью своих природных свойств от порчи хорошо защи­щены куриные яйца. В некоторой степени эффективно препят­ствуют проникновению микроорганизмов три наружные структуры свежих яиц: внешняя надскорлупная мягкая пленка (кутикула), скорлупа и подскорлупная оболочка. В яичном белке присутствует лизоцим. Этот фер­мент весьма эффективно подавляет рост грамположительных бактерий. Яичный белок также содержит авидин, ко­торый формирует комплекс с биотином, делая тем самым этот ви­тамин недоступным для микроорганизмов. Яичный белок обладает высоким pH (около 9,3) и содержит кональбумин, который обра­зует комплекс с железом, делая его недоступным для микроорга­низмов. Но имеющиеся питательные вещества свежего яйца делают его прекрасной средой для роста большинства микроорганизмов.

Хотя свежеснесенные яйца стерильны, на поверхности яиц могут быть обнаружены многочисленные микроорганизмы, ко­торые при подходящих условиях могут попасть внутрь яиц, расти и вызывать их порчу. Скорость, с которой микробы проникают внутрь яиц, зависит от температуры хранения, возраста яиц и сте­пени их загрязненности.

Исследованиями было показано, что среди обнаруженных в яйцах бактерий были представители следующих родов: Pseudo­monas, Acinetobacter, Proteus, Aeromonas, Alcaligenes, Escherichia, Mi­crococcus, Salmonella, Serratia, Enterobacter, Flavobacterium и Staphylo­coccus, а среди плесневых грибов – представители следующих родов: Mucor, Pénicillium, Hormodendron, Cladosporium и др.; Torulla – един­ственные дрожжи, обнаруживаемые в яйцах с некоторой степенью постоянства. Наиболее распространенная форма бактериальной порчи яиц – состояние, известное как гниение. Зеленая гниль вы­зывается Pseudomonas spp., в частности Р. fluorescens; бесцветная гниль – Pseudomonas, Acinetobacter и другими видами; черная гниль – Proteus, Pseudomonas и Aeromonas; розовая гниль – Serratia spp.; порча заварного крема – Proteus vulgaris и P. intermedium. Плес­невая порча яиц, как правило, упоминается как точечные пятна – признак роста мицелия на внутренней стороне при овоскопировании яиц. Pénicillium и Cladosporium – наиболее распространенные причины появления точечных пятен и грибковой порчи яиц. Бак­терии тоже являются причиной состояния яиц, известного как про­тухание. Pseudomonas graviolens и Proteus spp. непосредственно свя­заны с таким состоянием, причем P. graviolens дает большую часть признаков порчи.

Проникновению микроорганизмов в целое яйцо благоприят­ствует высокая влажность, что способствует росту микроорга­низмов на поверхности и их последующему проникновению через скорлупу и внутреннюю оболочку. В яичном желтке обнаружива­ется больше бактерий, чем в белке, так как белок содержит антими­кробные вещества. Кроме того, в процессе хранения плотный белок отдает воду желтку, в результате чего желток становится менее плотным, а белок дает усадку. Такое состояние делает возможным прямой контакт желтка с внутренней мембраной, где он может быть напрямую заражен микроорганизмами. Попадая внутрь желтка, микроорганизмы, видимо, растут в этой питательной среде, продуцируя продукты метаболизма белков и аминокислот, такие как H₂S и другие дурнопахнущие вещества. Их значительный рост является причиной того, что желток становится «жидким» и обес­цвечивается. Плесени распространяются теми путями, где кислород благоприятствует их росту. В условиях высокой влажности рост плесеней может быть замечен на наружной поверхности яиц.

Уничтожить сальмонеллы в яйцах удается их варкой при темпе­ратуре не менее 100°C до тех пор, пока желток не станет твердым.

11.2. МАЙОНЕЗ И ЗАПРАВКИ ДЛЯ САЛАТОВ

Майонез – это полужидкая эмульсия из растительного масла, яичного желтка или целых яиц, уксуса и/или лимонного сока и других ингредиентов – соли, специй и глюкозы. Майонез должен содержать не более 50% масла, иметь рН между 3,6 и 4,0 и актив­ность воды (a^w) 0,925. Водная фаза включает 9–11% соли и 7–10% сахара. Заправки для салатов содержат как минимум 30% расти­тельного масла и имеют a^w = 0,929 и рН от 3,2 до 3,9 с уксусной кис­лотой в качестве преобладающей кислоты. Водная фаза включает 3,0-4,0% соли и 20–30% сахара.

Как видно из рецептов, питательные вещества, входящие в со­став этих продуктов, подходят в качестве источника питания для многих микроорганизмов порчи. Однако рН, органические кис­лоты и низкая a^w ограничивают рост большинства возбудителей порчи, за исключением дрожжей, нескольких бактерий и плесеней. Известно, что дрожжи Zygosaccharomyces bailii являются причиной порчи заправок для салатов. Дрожжи рода Saccharomyces могут вы­зывать развитие порчи майонеза, заправок для салатов. Lactobacillus fructivorans и Z. bailii – два существенных возбудителя порчи этих продуктов. При порче майонеза Z. bailii вызывает расслоение про­дукта и развитие «дрожжевого» запаха. Срок хранения майонеза был увеличен добавлением инкап­сулированных клеток Bifidobacte­rium bifidum и В. infantis. При добавлении приблизительно 10 КОЕ/г бифидобактерий развитие дрожжей и плесеней задерживается при­близительно на 12 недель по сравнению с неинокулированным контролем. Другой микроорганизм порчи – Lactobacillus brevis subsp. lindneri. Bacillus vulgatus был выделен из испорченного соуса для салата, где он стал причиной потемнения и расслоения эмульсии. При исследовании порчи этого соуса было показано, что перец и паприка являются источниками в. vulgatus.

Порча продуктов такого типа плесневыми грибами возникает только на поверхности, когда доступно достаточное количество кислорода. Пузырьки газа и прогорклый запах масляной кислоты предшествуют разделению эмульсии. Низкое значение рН предот­вра­щает активность большинства протеолитических и липолитических бактерий. Наиболее вероятно найти в таких условиях дрожжи и молочнокислые микроорганизмы (Z. bailii,
L. fructivorans).

Болезнетворные микроорганизмы не будут расти в майонезе или соусе, изготовленном в промышленных условиях, так как их рН 4,4, а титруемая кислотность водной фазы как минимум 0,43 для уксусной кислоты. Однако некоторые исследователи обнаружили, что Е. coli 0157:Н7 может сохраняться несколько недель. Домашний майонез может стать причиной вспышек пищевых отравлений, что, как правило, связано с использованием загрязненных сырых яиц и недостаточным количеством органических кислот, необходимых для поддержания рН на уровне, позволяющем подавлять S. enteritidis. При использовании чистого лимонного сока (концентрация ли­монной кислоты > 5% массы/объема) рН должен составлять 3,30 или ниже. Продукты с таким содержанием следует выдерживать хотя бы 72 ч при температуре 22°С или более.

11.3. ЗЕРНОВЫЕ ЗЛАКИ, МУКА И ПРОДУКТЫ ИЗ ТЕСТА. ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Микробиота пшеницы, ржи, кукурузы и продуктов из них скла­дывается из микроорганизмов почвы, условий хранения и накапливается в процессе производства товаров из этого сырья. Хотя эти продукты богаты белками и углеводами, низкая a^w в них ограни­чивает рост всех микроорганизмов при правильном хранении. Ми­кробиота муки малочисленна, и даже когда параметры a^w благопри­ятствуют росту, на ней растут только бактерии рода Bacillus и пле­сени нескольких родов. Аэробные спорообразующие микроорганизмы способны производить амилазу, что позволяет им использовать муку и мучные продукты в качестве источника энергии при условии на­личия достаточной влажности для роста. При недостатке влаги про­исходит рост плесеней, который может быть заметен как рост ми­целия, и образование спор. Представители рода Rhizopus часто встре­чаются в муке и могут быть идентифицированы по их черным спорам.

Порча сырых замороженных продуктов из теста, таких как тесто для печенья на пахте, пирожков, бисквита и пиццы, вызывается главным образом молочнокислыми бактериями семейства Lactobacillaceae, среди которых более половины принадлежит роду Lacto­bacillus, 35% – роду Leuconostoc. Свежие продукты содержат молочнокислые бакте­рии в количествах около log₁₀ 8,38. Плесени в испорченных продуктах обнаруживают в небольших количествах.

Хлеб, как правило, не содержит достаточного количества ак­тивной воды, необходимой для роста каких-либо организмов, за исключением плесеней. Чаще всего встречающийся вид Rhizopus stolonifer называется хлебной плесенью. Neurospora crassa и Neurospora sitophilia также могут быть замечены, хотя и значительно реже. Хра­нение хлеба в условиях низкой влажности замедляет рост плесеней, такой тип порчи, как правило, имеет место, только когда хлеб хра­нится в условиях высокой влажности или упаковывается еще те­плым. Домашний хлеб может подвергаться порче, известной как картофельная болезнь (тягучая), которая вызывается ростом и син­тезом амилазы определенными штаммами В. mesentericus. Карто­фельная болезнь может проявляться как тягучесть. Источник ми­кроорганизмов в данном случае – мука. В частично пропеченном хлебе из теста, раз­рыхлен­ного содой (рН 7–9), при хранении при комнатной температуре картофельная болезнь развивается через 2 сут; из испорченного продукта чаще выделяют три вида микроор­ганизмов: В. subtilis, В. pumilus и В. licheniformis.

Частая форма порчи, обнаруживаемая у пирогов, – заплесневелость. Обычные источ­ники микроорганизмов порчи – любой из ингредиентов пирога или все вместе, особенно сахар, орехи и специи. Хотя процесс выпекания сдобы в целом достаточен, чтобы разрушить эти организмы, многие из них привносятся из сахарной глазури, безе, украшений верхушки пирогов и т.д. Кроме того, плесени могут проникнуть в испеченные пироги во время их обработки и из воздуха. Росту плесеней на поверхности пирогов способствует высокая влажность.

11.4. БУТИЛИРОВАННАЯ ВОДА

Бутилированная вода делится на следующие группы:

• природная минеральная вода (eauxplates в Европе);
• естественно газированная природная минеральная вода;
• негазированная природная минеральная вода;
• газированная природная минеральная вода;
• грунтовая вода;
• родниковая вода.

Бутилированная вода должна быть пригодна для питья. Это означает, что в ней не должно быть патогенов, ядовитых веществ, она не должна обладать нежелательными ароматом, цветом, мутно­стью или вкусом. рН негазированной воды должен быть ней­тральным, однако рН газированной воды должен находиться между 3,0 и 4,0 или ниже 3,5.

В бутилированных водах может быть обнаружена Legionella pneumophila (возбудитель легионеллеза), способная выживать в те­чение нескольких месяцев в стерильной питьевой воде. Микроби­ологическую безопасность бутилированной воды определяют, про­веряя ее на колиформы – неспецифические фекальные или Е. coli. По рекомендации ВОЗ 1993 г. допустимой нормой в тесте на фе­кальные колиформы считается та, при которой их содержание в пробе < 1 КОЕ/100 мл. При исследовании воды мембранно-филь-трационным методом должно присутствовать не более 3 колиформ/100 мл. Определение АПК бутилированной воды имеет не­большое значение в определении ее безопасности, так как это число не должно превышать 10/100 мл. Из-за разрушительного дей­ствия низкого рН газированной бутилированной воды тест на ко­лиформы не обязателен.

В пригодной для питья бутилированной воде представлены в основном грамм­отрицательные бактерии, так как они гораздо более способны к синтезу первичных метаболитов de novo, чем грамположительные, а значит, могут выживать при следовых количествах органической материи. Псевдомонады среди них не обнаруживают. Большее опасение для ослабленных людей вызывает присутствие в бутилированной воде P. aeruginosa или Burkholderia cepacia из-за инфекционного характера этих микро­организ­мов. Количество организмов этого типа уменьшают при помощи озона в ходе про­мышленного бутилирования воды.

Результаты исследований на присутствие Е. coli и других коли-форм, а также результаты инокулирования Е. coli 0157:Н7 в бутилированные воды различны. Анализ 104 марок бутилированных вод 10 стран не обнаружил Е. coli или коли-формы ни в одной из них.

11.5. ФЕРМЕНТИРОВАННЫЕ ПРОДУКТЫ

Квашеная капуста. Как известно, квашеная капуста получается в результате воздействия на свежую, чаще измельченную капусту микроорганизмов, содержащихся на листьях сырья. Своими фер­ментами микроорганизмы расщепляют водорастворимые сахара капусты до молочной кислоты, имеющей сильные консервиру­ющие свойства. Для подавления посторонней микрофлоры в сырье добавляют до 2,5% хлорида натрия. Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides и Leuconostoc fallax – преобладающие виды молочнокислых бактерий, присутствующих при ферментации ка­пусты.

Соленые огурцы. Как в случае с квашеной капустой, стартовой культурой здесь слу­жит эпифитная микрофлора огурцов. В естест­венном производстве соленых огурцов при­ни­мают участие сле­дующие молочнокислые бактерии (в порядке увеличения распро­стра­ненности): L. mesenteroides, Е. faecalis, P. cerevisiae, L. brevis и L. plantarum. L. plantarum являются наиболее распространенными, a L. brevis нежелателен из-за его способности вырабатывать газ.

Контролируемая ферментация огурцов предполагает приме­нение хлорированного рассола с добавлением уксусной кислоты, ацетата натрия и внесением чистой культуры L. plantarum.

Порча ферментированных огурцов происходит при воздействии бактерий и плесеней. Почернение вызывает Bacillus nigrificans, «вспучивание» – лактобациллы и Enterobacter spp., размягчение происходит под действием пектолитических микроорганизмов, в основном бацилл и грибов, а также ферментов пектиназ, расще­пляющих пектины оболочки продукта.

Сидр. Это продукт молочнокислого, спиртового брожения су­спензии яблок с помощью эпифитных дрожжей. Яблоки измель­чают, массу фильтруют и хранят при температуре около 4°С. При этом твердые частицы оседают на дно емкости. Осветленный сок – это сидр. При необходимости проводят пастеризацию сока или консервируют его сорбатом натрия (0,1%). Готовый к употреб­лению сидр содержит некоторое количество этилового спирта.

В процессе созревания сидра в нем наблюдается уксуснокислое и спиртовое брожение. Возбудители брожения – представители родов Acetobacter, Zymomonas spp., Saccharo­bacter fermentatus и грам-отрицательные бактерии.

Дистиллированный алкоголь. Алкогольные продукты, которые получают путем дистилляции ферментированных дрожжами зерен, зерновых продуктов, патоки, фрукто­вых продуктов или фруктов, относят к дистиллированному алкоголю. К дистилли­рованному ал­коголю относятся: виски, джин, водка, ром, ликеры.

Рай-виски и бурбон – примеры виски. Рожь и ржаной солод или рожь и ячменный солод здесь используют в различных соотноше­ниях. Кислотность (низкие значения pH) затора поддерживается для подавления развития нежелательных микроорганизмов. Кис­лотность достигается естественным путем или посредством добав­ления кислоты. Для заквашивания затора используются микроор­ганизмы с гомоферментативным молочно­кислым брожением, на­пример L. delbrueckii subsp. delbrueckii, который способен снижать значения pH приблизительно до 3,8 за 6–1,0 ч. Солодовые фер­менты (диастазы) разлагают крахмал приготовленных зерен до дек­стринов и сахара, после завершения диаста­тического действия и образования молочной кислоты затор нагревают, чтобы разру­шить все микроорганизмы. Затем затор охлаждают до 75–80°F (24–27°С) и инокулируют определенными штаммами дрожжей S. cerevisiae для образования этанола. После завершения брожения брагу подвергают дистилляции для отгонки спирта и других летучих компонентов. Полученная жидкость затем обрабатывается и хра­нится в специаль­ных условиях, соответствующих типу полученного продукта.

Шотландский виски изготавливают из ячменя и ячменного со­лода, высушенного над торфяной печью.

Ром производят из продукта перегонки ферментированной са­харной свеклы или патоки.

Бренди – продукт, полученный путем дистилляции виноград­ного или других фруктовых вин.

Пальмовое вино, или нигерийское пальмовое вино, – алко­гольный напиток, потребляя­емый повсеместно в тропиках и полу­чаемый в результате естественного брожения пальмового сока. Пальмовый сок является сладким, имеет грязно-коричневый цвет, содержит 10–12% сахара, главным образом сахарозы. Во время процесса брожения сок становится молочно-белым из-за присут­ствия большого количества ферментирующих бактерий и дрожжей. Этот продукт уникален тем, что микроорганизмы живут в готовом для употребления продукте. Преобладают в готовом вине микроор­ганизмы следующих родов: Micrococcus, Leuconostoc, Streptococcus Lactobacillus и Acetobacter, дрожжи Saccharomyces и Candida spp. Бро­жение происходит в течение от 36 до 48 ч, в этот период значение pH сока падает с 7,0 или 7,2 до < 4,5. В дополнение к этанолу про­дукты броже­ния состоят из органических кислот. В течение ранних фаз брожения увеличивается коли­чество Serratia и Enterobacter spp., сопровождаемых лактобациллами и лейконостоками. После 48-ча­сового брожения начинает появляться Acetobacter spp.

Сакэ – алкогольный напиток, производимый в Японии. Суб­страт – крахмал сильно распаренного риса. Его гидролиз до сахара происходит под действием ферментов грибка А. oryzae. Брожение осуществляет Saccharomyces sake. При этом образуется продукт, со­держащий 12–15% спирта и приблизительно 0,3% молочной кис­лоты. Молочная кислота образована гетеро- и гомоферментативными молочнокислыми бактериями.

Комбуча (чайный гриб) – напиток, изготавливаемый в домашних условиях путем ферментации сладкого черного чая смешанными культурами бактерий и дрожжей. Он потребляется главным образом в Китае, России и Германии. История его существования насчиты­вает свыше 2000 лет, и, как полагают (по крайней мере некоторые), его употребление полезно для здоровья. Брожение чая происходит при комнатной темпе­ратуре в течение 7–10 сут, а готовое изделие содержит органические кислоты, компоненты чая, витамины, ми­нералы, оно немного газировано. Преобладающий орга­низм в фер­ментирующей культуре – Acetobacter xylinum. Среди большого ко­личества найденных дрожжей присутствуют виды Brettanomyces, Candida, Pichia, Saccharomyces, Zygosaccharomyces.

Контрольные вопросы и задания

1. Назовите микроорганизмы яиц.
2. Перечислите микроорганизмы майонеза и заправки для салатов.
3. Укажите микроорганизмы зерновых злаков, муки и продуктов из теста.
4. Опишите микроорганизмы хлебобулочных изделий.
5. Назовите микроорганизмы бугилированной воды.
6. Какие микроорганизмы входят в состав микроорганизмов ферменти­рованных пищевых продуктов?