Влияние нагрева на микрофлору.

Нагрев при температурах выше 100°С уничтожает в основном вегетативные формы микроорганизмов и часть споровых, что обусловлено денатурацией белков протоплазмы живых клеток и разрушением ферментов. Одновременно под действием термообработки перерождаются сохранившиеся споры, их способность к прорастанию резко снижается. Количество остаточной микрофлоры зависит от температуры и от продолжительности термообработки. Период, в течение которого при данной температуре стерилизации погибают микроорганизмы, называют временем отми­рания. Понятие «время отмирания» является условным, так как, во-первых, мгновенно нагреть систему, содержащую микробы, до температуры собственно стерилизации практически невозможно и, во-вторых, даже после самых жестких условий стерилизации в объектах могут быть обнаружены живые мик­робные клетки, хотя и в очень малых концентрациях. Однако в реальных условиях стерилизации содержимое консервов про­гревается не одномоментно, а постепенно: теплопередача идет от периферии банки к центру. При этом центральная часть начинает стерилизоваться при заданной температуре значи­тельно позже, чем периферийные слои.

В связи с непрерывностью теплового воздействия на про­дукт при расчете времени отмирания ориентируются на мик­рофлору, находящуюся в центральной части банки, и отсчет времени ведут с момента достижения температуры собственно стерилизации в наиболее удаленном от периферии месте, на­ходящемся вблизи геометрического центра банки. Микрофлора начинает погибать уже при температурах, значительно ниже заданной температуры стерилизации, поэтому при определении летального эффекта это обстоятельство также необходимо при­нимать во внимание.

В реальных условиях стерилизации консервов значение вре­мени отмирания зависит не только от температуры собственно стерилизации, но и от характеристики микрофлоры, состава консервов, условий технологической обработки ни ряда других факторов.

Условия отмирания для данного вида микроорганизмов всегда определяются соотношением «температура - время».

Для каждого вида микроорганизмов существует обратная зависимость между временем отмирания и температурой при одинаковом стерилизующем эффекте, т е. с повышением тем­пературы стерилизации время отмирании снижается в геомет­рической прогрессии.

Каждый вид микрофлоры обладает своим собственным временем отмирания в силу различной устойчивости к нагреву. Термоустойчивые и термофильные микроорганизмы могут при­спосабливаться к высоким температурам. При этом в присутствии термофильных мезофильные микроорганизмы часто так же приобретают термоустойчивость. Как правило, споры ана­эробов отмирают медленнее, чем споры аэробов. Из анаэробов наиболее опасен Cl. botulinum, токсин которого даже в малых дозах смертелен для человека.

Споры палочки Сl. botulinumвыдерживают кипячение в те­чение 36 ч, при 105 °С они гибнут через 2 ч. Дробная стерилизация не освобождает мясопродукты от спор. Устойчивость их к нагреванию зависит от состава среды. Токсин Cl. botulinum очень сильный, не разрушается под влиянием пищеварительных соков, но инактивируется через 30 мин при 80°С. Не только различные виды, но и различные штаммы одного вида образуют споры с различной резистентностью к воздействия высоких температур. Термоустойчивость спор, выросших в стерилизованном мясе, в 3 раза выше, чем у спор культивированных на сыром. Увеличение количества микрофлоры в единице объема стерилизуемого продукта требует удлинения времени отмирания.

 

Основываясь на положении, что с физико-химической точки зрения процессы, вызывающие гибель микробной клетки под влиянием повышенных температур, представляют собой мономолекулярную реакцию белков протоплазмы, считают, что скорость уничтожения микробов может быть описана математическим выражением первого порядка:

 

где - истинная скорость отмирания микробов, представляющая собой производную количества микроорганизмов по времени;

К – коэффициент скорости отмирания спор, мин ^-1;

В – количество микроорганизмов в начальной стадии стерилизации.

Споры отмирают по стадиям: на первой (стадия быстрого отмирания) уничтожается более половины спор, находящихся в продукте, на второй число жизнеспособных спор уменьшает­ся по логарифмической кривой; в третьей скорость отмирания небольшого количества оставшихся спор уменьшается. Данное обстоятельство принимают во внимание при расчете условий стерилизации консервов графоаналитическимиметодами.

В производственных условиях определение степени бактериальной обсемененности консервов перед стерилизацией производят ежедневно: один paз в смену на каждой линии по каждому виду вырабатываемой продукции. Максимально до­пустимое количеств микробных клеток в банках не должно превышать 2* 10⁵ бактерий в 1 г.

Дополнительным нормативным показателем, характеризующим санитарное состояние производства, может служить общее количество сапрофитныхмикробов на рабочих поверхностях технологического оборудования: при наличии свыше 1000 микробных клеток в 1 мл смыва санитарное состояние произ­водства считают неудовлетворительным.

В большинстве случаев устойчивостьмикроорганизмов к нагреву увеличивается с возрастом. Старые культуры имеют более высокуюприспособляемость к изменяющимся внешним имениям и могут выдерживать значительно более жесткие режимы стерилизации.