Приготовление пищи началось, как считают антропологи, около 8–10 тыс. лет назад, что породило проблемы порчи исходных и готовых пищевых продуктов, а значит, распространения болезней. Первые глиняные горшки для варки начали использовать примерно 8 тыс. лет назад.
Развитие хлебопечения, пивоварения и хранения продуктов датировано примерно этим же временем и началось благодаря появлению горшков.
Шумеры за 3 тыс. лет до н.э. стали заниматься производством молока и одними из первых – приготовлением масла, также они засаливали мясо и рыбу, выращивали пшеницу и ячмень. Египтяне употребляли молоко, масло и сыр в 3000 г. до н.э. В XXX–XII вв. до н.э. соль Мертвого моря евреи использовали для консервирования различных продуктов питания. Соление, сушка, маринование, сбраживание использовались для сохранения рыбы, мяса и других пищевых продуктов китайцами, греками, ассирийцами и древними вавилонянами уже в XV в. до н.э.
Люди того времени не понимали сути технологий консервирования, а также роли пищи в распространении заболеваний и опасности употребления мяса больных животных. Понимание природы пищевых отравлений и порчи пищевых продуктов пришло в период между I и XI в. н.э. Причиной смерти в этот период нередко был эрготизм, вызываемый грибом Claviceps purpurea. Например, в 943 г. н.э. во Франции умерло 40 тыс. человек, употребивших продукты, зараженные этим грибом.
Одним из первых предположение о роли микроорганизмов в порче пищевых продуктов выдвинул А. Кирхер (1658). Спалланцани (1765), а затем Шванн (1837) своими исследованиями показали, что термическая обработка предотвращает порчу пищевых продуктов, но ни один из них не воспользовался этой идеей на практике.
Николя Аппера (1749–1841) объяснил и разработал технологию консервирования пищи. 50 лет спустя Л. Пастер продемонстрировал влияние микроорганизмов на порчу вина.
Метаболизм микроорганизмов, находящихся в мертвом или стареющем органическом веществе, представляет собой естественный процесс, необходимый для круговорота питательных веществ. Обмен веществ микроорганизмов в пищевых продуктах, который нарушает их структуру или делает их непригодными к употреблению, обычно называют микробиологической порчей. В интересах производителей пищевых продуктов предотвратить или приостановить этот процесс на максимально длительный срок. Очень важно выявить начало контаминации и ее источники на современных высокоавтоматизированных пищевых производствах, так как порча продукции может привести к огромным экономическим потерям и распространению желудочно-кишечных инфекций.
Микробиологическая порча пищевых продуктов всегда была проблемой и известна давно. Молочные продукты, яйца, фрукты, овощи, соки, рыба, мясо могут подвергаться микробиологической порче, так как они являются идеальным источником питательных веществ для бактерий и грибов.
Продукты, поскольку они широко распространены и представляют собой источник белка, являются важным для здоровья населения пищевым сырьем с общепризнанными питательными свойствами.
В связи с употреблением пищи, испорченной или контаминированной микроорганизмами, риски возникновения заболеваний весьма велики: можно заболеть чумой, сибирской язвой, туберкулезом, листериозом, кампилобактериозом или геморрагическим колитом. Токсигенные микроорганизмы могут вызвать у человека тяжелейшие токсикозы и токсикоинфекции.
Болезни пищевого происхождения оказывают значительное воздействие на здоровье. Миллионы людей заболевают и многие умирают в результате употребления в пищу небезопасных продуктов. Глубоко обеспокоенные этим фактом государства – члены ВОЗ в 2000 г. приняли резолюцию о признании обеспечения безопасности пищевых продуктов в качестве одной из основных функций общественного здравоохранения.
Обеспечение безопасности продуктов питания должно быть максимально возможным и касаться всех пищевых продуктов. Политика и действия по обеспечению микробиологической безопасности пищевых продуктов должны охватывать пищевую цепь на всем ее протяжении – от производства до потребления.
К возбудителям, вызывающим пищевые заболевания и токсикоинфекции, относятся бактерии, вирусы, многоклеточные животные паразиты, простейшие, микромицеты и прионы. С продуктами питания тем или иным образом могут быть связаны многие инфекционные болезни. Среди них есть такие, которые возникают исключительно или преимущественно в результате потребления продуктов питания, например, геморрагические колиты и листериоз.
Ниже представлены группы и виды патогенов, вызывающих заразные заболевания и токсикоинфекции:
- грибы – продуценты микотоксинов: афлатоксины, фумонизины, токсины альтернарии, охратоксины;
- бактерии:
- грамположительные – Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, В. anthracis, Clostridium botulinum, С. perfringes, Listeria monocytogenes, Mycobacterium avium subsp. Paratuberculosis;
- грамотрицательные – Salmonella, Shigella, Escherichia, Yersinia pestis, Vibrio, Campylobacter, Aeromonas (краснуха карпов), Brucella, Pseudomonas.
По данным санитарных служб, причиной гастроэнтеритов чаще всего является заражение норовирусами. Сальмонеллез составляет 26% заболеваний, а кампилобактериоз – 17%. Около 75% смертных случаев в результате заражения пищевыми токсикоинфекциями было вызвано такими патогенными бактериями, как Listeria monocytogenes и Salmonella.
Возбудители пищевых инфекций, либо выделяемые ими токсические продукты должны быть проглочены, чтобы инициировать пищевое заболевание. Кроме ботулинических токсинов, микотоксинов и токсинов фитопланктона, все возбудители, передаваемые с пищей, могут распространяться фекально-оральным путем. Патогены могут передаваться от зараженных экскрементов через загрязненные пальцы, летающими или ползающими насекомыми или через воду. Такой путь распространения не является характерным для таких заболеваний, как стафилококковое пищевое отравление. Он признается основным путем инфекционных заражений в случаях передаваемых с пищей вирусов, энтеропатогенных простейших и бактерий.
Места обитания патогенов в организме человека коррелируют с их вирулентностью.
Пищевые продукты чрезвычайно важны в экономическом плане. Микроорганизмы представляют для их производства серьезную угрозу не только как патогенные и токсигенные агенты, но и как источники порчи.
Считают, что из-за деятельности микроорганизмов теряется четверть всей мировой пищевой продукции.
Современные потребители предъявляют к пищевым продуктам противоречивые требования: с одной стороны, они должны быть свежими, а с другой – обладать высоким качеством, быть гарантированно безопасными для здоровья, иметь длительный срок годности и приемлемую цену. Потребительский «прессинг» накладывает на микробиологический контроль огромную ответственность. При этом цена ошибки микробиологов бывает разной – от переработки больших объемов некачественной продукции или направления ее в отходы до полного отзыва продукта из торговой сети.
Настоящий учебник разработан на основании требований Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования последнего поколения по направлению подготовки 36.04.01 «Ветеринарно-санитарная экспертиза» (степень «магистр»), утвержденного приказом Министерства образования и науки от 8 апреля 2015 г. № 368.
Цели и задачи дисциплины Б.1.Б5 «Микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения»:
- дисциплина «Микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения» относится к дисциплинам профессионального цикла;
- процесс изучения дисциплины направлен на формирование общекультурных, а также общепрофессиональных и профессиональных компетенций.
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- идентифицирующие признаки основных групп микроорганизмов;
- нормативно-правовую базу микробиологической оценки качества сырья и пищевых продуктов животного и растительного происхождения;
- основные понятия микробиологического контроля качества отдельных групп пищевых продуктов;
- основные микробиологические показатели качества пищевых продуктов, средства и методы определения микробиологического состояния объектов окружающей среды, безопасности и качества пищевых продуктов по микробиологическим критериям;
- способы обнаружения основных санитарно-показательных микроорганизмов в окружающей среде и пищевых продуктах;
- влияние контаминации пищевых продуктов патогенными и условно-патогенными микроорганизмами на безопасность пищевых продуктов и здоровье потребителей;
- взаимодействие микроорганизмов с микробиотой окружающей среды;
- санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к персоналу, оборудованию, устройству и функционированию торговых предприятий и микробиологической безопасности пищевых продуктов в процессе их жизненного цикла;
уметь:
- выделять микроорганизмы из объектов окружающей внешней среды: воды, воздуха, смывов, сырья и пищевых продуктов; проводить первичную идентификацию микроорганизмов основных групп по культуральным, морфологическим, биохимическим и антигенным признакам классическими методами; определять влияние различных факторов на жизнедеятельность микроорганизмов и микробиологическую безопасность товаров по основным нормативным микробиологическим критериям;
владеть:
- методами оценки качества сырья и пищевых продуктов животного и растительного происхождения по основным санитарно-микробиологическим критериям и методами анализа санитарно-гигиенического состояния окружающей внешней среды в процессе полного жизненного цикла.
Дисциплина «Микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения» позволяет подготовить специалиста:
- владеющего методами санитарно-гигиенической оценки качества пищевого сырья и готовой продукции в соответствии с СанПиН по пяти группам микроорганизмов: патогенным, условно-патогенным, санитарно-показательным и вызывающим микробную порчу, микроорганизмам заквасочной микрофлоры и пробиотическим микроорганизмам в продуктах с нормируемым уровнем биотехнологической микрофлоры и в пробиотических продуктах;
- имеющего глубокие теоретические и практические навыки проведения микробиологических исследований сырья и пищевых продуктов животного и растительного происхождения с использованием современных методик и экспресс-методов;
- умеющего давать обоснованные заключения о качестве сырья и пищевых продуктов животного и растительного происхождения.
Знания по дисциплине «Микробиологическая безопасность сырья и продуктов животного и растительного происхождения» базируются на принципах естественнонаучной методологии, на знаниях по биологии, органической и неорганической химии, физике с основами биофизики, молекулярной биологии, генетике, микробиологии, вирусологии и санитарной микробиологии.