Особенности микрофлоры пищевых продуктов

Пищевые продукты, как правило, не стерильны и являются благоприятной средой для размножения микроорганизмов. Микробы, содержащиеся в пищевых продуктах, часто относятся к остаточной микрофлоре исходного сырья растительного или животноводческого происхождения (включая микрофлору животных). Значительная часть микробов попадает в продукты в процессе их переработки, изготовления, хранения, транспортировки и реализации. Кроме того, технология производства ряда продуктов питания (молочно-кислые продукты, квас, пиво, хлеб и пр.) предусматривает внесение и развитие специфической микрофлоры, которая полезна или, по крайней мере, не представляет опасности для человека.

Сапрофитная микрофлора продуктов питания, с одной стороны, может приводить к их порче, а с другой, — служить естественной биологической защитой пищи вследствие антагонистического воздействия на попадающую в нее патогенную микрофлору. В 1 г (мл) продуктов, непосредственно употребляемых в пищу, обычно содержится 103—104 бактерий. Пища, содержащая 106— 107 бактерий в 1 г (мл), потенциально опасна для здоровья и может вызвать пищевые отравления.

Патогенные микроорганизмы попадают в продукты питания самыми разнообразными путями. При заболеваниях животных патогены прижизненно могут гематогенным или лимфогенным путем распространяться по всему организму. Весьма способствует обсеменению органов и тканей ослабление животного (травмы, голодание, переутомление, переохлаждение, длительная транспортировка и т. п.). В этих случаях при нарушении барьерных функций кишечника его микрофлора проникает в кровяное русло.

Все вышеперечисленное приводит к тому, что получаемое от таких животных сырье (органы, ткани, молоко и проч.) уже обсеменено патогенами. Болезнетворные микроорганизмы могут также попадать в пищевые продукты из окружающей среды или от больных людей и носителей заболеваний при забое животных, отлове рыбы, доении коров, в процессе заготовки, переработки и хранения. Продукты питания имеют большое значение как фактор передачи возбудителей многих заболеваний (брюшного тифа, паратифов, сальмонеллезов, дизентерии, эшерихиозов, ботулизма, холеры, сибирской язвы, ящура, полиомиелита и др.). Кроме того, условно-патогенные микроорганизмы, попавшие в организм человека с пищевыми продуктами, могут вызывать пищевые токсикоинфекции.

В определенном смысле пищевые продукты являются уникальным и очень сложным для изучения объектом санитарной микробиологии. Продукты питания содержат в своем составе все необходимые для роста микроорганизмов соединения (включая факторы роста и витамины). Вследствие того, что микроорганизмы способны размножаться в пищевых продуктах, на основании микробиологического исследования можно дать их характеристику лишь на определенный момент времени. Кроме того, в разных пищевых продуктах условия для роста далеко не одинаковы, что обусловливает разнообразие качественного состава микрофлоры и неравномерность ее распределения. Наиболее благоприятные условия создаются в жидких и полужидких продуктах; здесь обычно происходит весьма интенсивное размножение и равномерное распространение микроорганизмов. В плотных, высушенных или порошкообразных продуктах размножение и распространение затруднено, поэтому микроорганизмы обычно можно обнаружить на поверхности либо в менее плотных или сухих частях.

Значительное влияние на развитие микроорганизмов оказывает химический состав пищевых продуктов. В зависимости от того, какой компонент из состава питательных веществ доминирует в продукте, можно с известной долей вероятности предсказать преимущественное развитие в нем той или иной группы микроорганизмов. Например, для протеолитиков предпочтительны продукты с высоким содержанием белка, а для дрожжей и молочно-кислых бактерий необходимо преобладание углеводов и т. д. В составе микробного сообщества того или иного пищевого продукта часто происходят сложные процессы сукцессии. Например, молочно-кислые бактерии, используя углеводы, создают кислую среду, которая благоприятна для плесневых грибов. Грибы в процессе роста повышают pH среды, что способствует росту гнилостной микрофлоры.

В пищевых продуктах могут создаваться самые разнообразные ниши для обитания микроорганизмов: с высоким или незначительным содержанием кислорода, вплоть до его полного отсутствия. Таким образом, в разных продуктах питания способны хорошо развиваться как аэробные или микроаэрофильные виды, так и аэротолерантные и строго анаэробные микроорганизмы. Важно отметить, что наличие в пищевых продуктах восстанавливающих соединений (аскорбиновая кислота, цистеин, тиогликолат натрия и др.) может стимулировать рост анаэробов в аэробных или микроаэрофильных условиях. И наоборот, вещества, обладающие окислительными свойствами, могут способствовать росту аэробов в анаэробных условиях.

Важным фактором роста микроорганизмов является необходимое количество доступной воды, которое определяется активностью воды (aw) или относительной влажностью. Эта характеристика относится к фазе пара, находящегося в равновесии с твердым материалом или раствором. Рассчитывают aw как отношение давления водяных паров над данным материалом к давлению паров воды над чистой водой при определенной температуре.Микроорганизмы способны расти при активности воды от 0,998 до 0,6. Из числа микроорганизмов, обнаруживаемых в пищевых продуктах, наименьшие потребности в этом отношении отмечены у ряда дрожжей и плесневых грибов (<0,85), некоторых кокков (>0,85). Более высокие потребности у грамотрицательных бактерий (0,94-0,96), клостридий (0,93-0,95) и бацилл (0,90-0,93). Многие микроорганизмы способны переносить длительное высушивание, сохраняясь в пищевых продуктах в жизнеспособном состоянии (стафилококки, микрококки, молочно-кислые бактерии, многие дрожжи, бактериальные и грибные споры и др.).

Важно отметить, что активность воды может быть неодинаковой в разных частях продукта, что, в свою очередь, может повлиять на распространение микроорганизмов, а также, что величина aw снижется при добавлении к пищевым продуктам хорошо растворимых солей и углеводов. На практике приостановления роста микроорганизмов в продуктах питания обычно добиваются внося в них 60-70% сахара (молочные консервы, плодово-ягодная продукция) или 1,5-4,5 % соли (соленые овощи и т. п.). Однако при этом нельзя забывать, что существуют осмо( гало)толерантные виды микроорганизмов, способные развиваться при относительно высоких концентрациях сахара или соли, вызывая порчу продуктов и (или) пищевые отравления (стафилококки, энтерококки, кишечная палочка, сульфитредуцирующие клостридии, протеолитики, некоторые дрожжи, плесени и др.).

Особенности микрофлоры пищевых продуктов

Значение pH пищевых продуктов также оказывает сильное влияние на развитие микроорганизмов. Этот показатель зависит от особенностей самого продукта или технологии его изготовления, а также от применения специальных консервантов (уксусная, молочная, бензойная кислоты и т. п.). Низкие значения pH (5-6) предпочитают дрожжи, плесневые грибы. Мицелиальные грибы могут развиваться при pH от 1,2 до 11,0, а различные виды дрожжей — при pH от 2,5 до 8,5. Для роста большинства бактерий, обнаруживаемых в пищевых продуктах, оптимален pH 6,8-7,3. Наиболее кислотоустойчивы лактобациллы (минимум pH 3,0-3,9) и масляно-кислые клостридии (4-5). Максимальная протеолитическая активность у гнилостных бактерий наблюдается при pH выше 7,0.

Между отдельными микроорганизмами или их группами непосредственно в пищевом продукте устанавливаются весьма сложные взаимоотношения. Широко известны явления синергизма, выражающиеся в том, что продукты синтеза и метаболиты одних микроорганизмов способствуют росту других (например, молочнокислые бактерии и дрожжи, дрожжи и уксусно-кислые бактерии и т. д.). Антагонистические отношения могут проявляться в конкуренции за питательные вещества, кислород, жизненное пространство или в виде выделения веществ, изменяющих свойства среды (pH, вязкость и т. д.), либо задерживающих и прекращающих рост конкурентной микрофлоры (антибиотики). Антагонистические взаимоотношения между технологическими микроорганизмами и нежелательной микрофлорой используют при переработке некоторых пищевых продуктов (квашение овощей, изготовление кисломолочных продуктов и т. п.). Кроме того, явления антагонизма могут иметь место между сапрофитной микрофлорой пищевого продукта и санитарно-показательными, а также патогенными микроорганизмами.

Перерабатываемые продукты подвергают различным воздействиям с целью достижения их безопасности и пригодности для питания. Механические методы переработки (приготовление мясного фарша, овощных и фруктовых пюре и т. д.), как правило, не только увеличивают общую обсемененность, но и способствуют равномерности сплошного обсеменения. Химическая (засолка, маринование, копчение, сульфитирование и т. д.) и термическая (кипячение, пастеризация, стерилизация и термическая обработка при приготовлении пищи) обработка уменьшают или полностью уничтожают имеющуюся в продуктах микрофлору.

Обычно пищевые продукты подвергаются целому комплексу исследований, которые направлены на установление соответствия того или иного продукта существующему для него стандарту, определение доброкачественности, отсутствия вредных и ядовитых веществ, степени бактериальной обсемененности и наличия условно-патогенных и патогенных микроорганизмов.

Медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов с целью гарантии их безопасности предусматривается определение в них следующих групп микроорганизмов:

1. Санитарно-показательных микроорганизмов. Определяют мезофильные аэробные и факультативно анаэробные микроорганизмы (МАФАнМ; их содержание выражают в КОЕ на 1 г или 1 см3), бактерии группы кишечной палочки (БГКП, коли-формы), бактерии семейства Enterobacteriaceae, энтерококки.

2. Потенциально патогенных микроорганизмов. Определяют Е. coli, коагулазоположительный Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, сульфитредуцирующие клостридии, бактерии рода Proteus, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio parahaemolyticus.

3. Патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонелл, Listeria monocytogenes, бактерии рода Yersinia.

4. Показателей микробиологической стабильности (порчи) продукта (включают дрожжи, плесневые грибы и молочно-кислые бактерии).

5. Микроорганизмов заквасочной микрофлоры и пробиотических микроорганизмов (молочно-кислых и пропионовокислых бактерий, бифидобактерий, ацидофильных бактерий, дрожжей и др.) определяют в продуктах с нормируемым уровнем биотехнологической микрофлоры и в пробиотических продуктах.

Микробиологические исследования пищевых продуктов проводят в соответствии с ГОСТами, СанПиНами, методическими указаниями, инструкциями и другими нормативными документами.

- Читать далее "Микрофлора мяса и мясных продуктов"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 8.10.2019

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.