Тепловая стерилизация

Тепловая стерилизация вызывает гибель всех микробов, находящихся  в продукте. Герметичная закатка  банок исключает проникновение  микробов внутрь при хранении.

Однако известно, что и в стерилизованных консервах  обнаруживаются жизнеспособные микробы. Объясняется это тем, что среди множества микробов, в расчете на термическую устойчивость которых устанавливается режим стерилизации, попадаются отдельные с более высокой устойчивостью. Они выживают, составляя остаточную микрофлору консервов. Чаще всего в состав ее входят споры картофельной и сенной палочек, масляно-кислых бактерий, в том числе иногда споры ботулинуса.

Обнаружение бесспоровых  микробов, кокковых, кишечной палочки  и других свидетельствует о неправильном режиме тепловой обработки, о низком качестве консервов. В недостаточно простерилизованных консервах обнаруживаются гетероферментативные молочно-кислые бактерии, стрептококки, дрожжи.

Установлено, что  чем выше степень обсеменения  сырья, тем большее число микробов выдерживает стерилизацию, тем хуже поведение таких консервов при хранении.

При больших  размерах банок, наличии большого количества жира или крупных кусков продукта в банке остаточная микрофлора обильнее. Кислая среда консервов, наоборот, способствует гибели бактерий во время стерилизации. Это учитывается при установлении времени и температуры стерилизации.

Так, мясные консервы стерилизуют при 120 °С, а фруктовые  и овощные— при температуре 100—105 °С.

Большинство микробов в консервной банке не развивается  и порчу не вызывает, так как  они угнетены действием высокой температуры, отсутствием воздуха, а в отдельных случаях еще и кислой реакцией содержимого.

Однако некоторые  из них постепенно приспосабливаются  и начинают проявлять жизнедеятельность. Чаще всего это споровые анаэробы. Образующиеся углекислый газ, сероводород и водород вздувают банку. Такая порча носит название биологический бомбаж. Бомбажные консервы не употребляют, так как они могут служить причиной тяжелых отравлений (при развитии ботулинуса или бацилл группы перфрингенс).

Иногда возникает порча консервов в связи с так называемым плоским скисанием. Этот порок консервов возникает при развитии остаточной анаэробной (споровой) микрофлоры, сбраживающей углеводы без образования газообразных продуктов. Поэтому внешние изменения (вздутие банок) отсутствуют, но при вскрытии продукт оказывается испорченным — имеет кисло-гнилостный запах, разжиженную консистенцию. Плоскому скисанию подвергаются консервы со слабокислым содержанием — горошек, продукты детского питания, мясные и колбасные консервы. Повышение общего санитарно-гигиенического режима переработки, использование высоких температур при стерилизации высококачественного сырья предупреждают порчу консервов при хранении. 
 
 
 
 
 
 

Микроорганизмы, которые при тепловой обработке, т. е. в процессе стерилизации консервов, сохранили свою жизнеспособность, принято называть остаточной микрофлорой. Состав остаточной микрофлоры стерилизованных консервов, как правило, бывает представлен спорообразующими микроорганизмами, споры которых обладают значительной устойчивостью к действию высокой температуры. 
В некоторых мясных консервах, полученных путем пастеризации, в состав остаточной микрофлоры кроме спорообразующих входят также кокковые формы микроорганизмов. 
Из спорообразующих микроорганизмов значительную долю остаточной микрофлоры мясных и мясорастительных консервов обычно составляют термофильные бациллы (Вас. polymyxa, Вас. asterosporus, Вас. stearother-mophilus, Вас. thermoliquefaciens, Вас. coagulans, Вас. aerothermophilus), а также мезофильные аэробные бациллы (Вас. subtilis, Вас. cereus, Вас. mesentericus vul-gatus и др.), имеющие очень термоустойчивые споры. 
Часто в составе остаточной микрофлоры, особенно консервов, богатых белковыми веществами (в том числе мясных и мясо-растительных), обнаруживают мезофиль-ных облигатных анаэробных клостридий (Cl. sporogenes, Cl. putrificus, Cl. perfringens, Cl. pasteurianum, Cl. buty-ricum). Споры этих микроорганизмов могут сохранять жизнеспособность даже после длительного нагревания продукта при 115-120°С. Реже в консервах обнаруживают токсигенный облигатный анаэроб Cl. botulinum. Споры Cl. botulinum имеют несколько меньшую термоустойчивость, чем споры других анаэробных клостридий. Гибель этого микроорганизма принимается как минимальная стандартная норма при разработке режимов стерилизации низкокислотных и среднекислотных консервов, в том числе различных мясных и мясо-растительных. 
Бесспоровые микроорганизмы вследствие своей невысокой термоустойчивости обычно полностью погибают при стерилизации. Наличие в готовых консервах жизнеспособных клеток бесспоровых бактерий всегда указывает на нарушение температурного режима и изменение продолжительности стерилизации или на высокую исходную микробную обсемененность консервируемого продукта, в результате которой стерилизация оказалась недостаточной. 
В таких случаях кроме спорообразующих микробов в консервах обнаруживают стафилококков, бактерий группы кишечных палочек, бактерий рода Proteus и других неспоровых бактерий. 
Промышленно-стерильными считают консервы, содержащие жизнеспособные клетки негазообразующих непатогенных и нетоксигенных аэробных бацилл типа Вас. subtilis. В промышленно-стерильных консервах не должно содержаться патогенных и токсигенных микроорганизмов, а также возбудителей порчи консервов: термофильных бацилл и клостридий, газообразующих мезофильных бацилл и клостридий. Допустимое количество клеток микроорганизмов в 1 г консервируемого продукта, не нарушающее его микробиологической стабильности в процессе хранения и не представляющее опасности для здоровья человека, составляет 1:101 - 1:103. 
Для выявления остаточной микрофлоры, способной развиваться, после стерилизации консервы подвергают косвенному микробиологическому контролю - 5-10%-ной термостатной выдержке при 37°С в течение 10 сут. Если в консервах перед стерилизацией установлены повышенная общая микробная обсемененность, наличие спор анаэробных клостридий или термофильных аэробов - возбудителей плоскокислой порчи,то они подлежат 100%-ной термостатной выдержке. За это время сохранившие жизнеспособность споры микроорганизмов могут прорасти. Затем вегетативные формы их будут размножаться и вызовут порчу продукта, определяемую наружным осмотром (бомбаж или течь на лопнувших банках). Однако термостатная выдержка - недостаточный критерий для заключения о промышленной стерильности консервов. При длительном хранении консервов, подвергнутых термостатированию, иногда вновь выявляются в бомбажные банки. 
Это объясняется, во-первых, тем, что температура термостатной выдержки (37°С) не является оптимальной для всех микроорганизмов остаточной микрофлоры конceрвов, среди которых много термофилов, активно проявляющих свою жизнедеятельность при более высоких температурах. Во-вторых, споры микроорганизмов, ослабленные стерилизацией, часто не успевают прорасти в течение 10 дней и проявляют свою жизнедеятельность значительно позже. Например, споры Вас. subtilis и Вас. mesentericus иногда прорастают при 37°С только после 20-27-дневной выдержки, Cl. botulinum и Cl. sporogenes нередко после 56-58 дней, а споры Cl. pasteurianum в некоторых случаях через 75-91 день. 
 
 
Кроме того, термостатная выдержка не позволяет обнаружить в консервах жизнеспособные микроорганизмы, размножение которых не сопровождается образованием газов и не приводит к бомбажу банок (возбудители плоскокислой порчи, токсигенные стафилококки и другие патогенные бактерии). 
Наряду с термостатной выдержкой для установления видового состава остаточной микрофлоры производят выборочный микробиологический контроль консервов. 
Поскольку доброкачественность консервов значительно зависит от степени обсемененности консервов перед стерилизацией микроорганизмами, в настоящее время основным методом микробиологического контроля качества продукции на консервных заводах является микробиологическое исследование содержимого консервных банок перед стерилизацией. 
В процессе хранения остаточная микрофлора может или сохраняться в консервах в подавленном состоянии, не размножаясь и не влияя на их доброкачественность, или переходить от временного "латентного" состояния к активной жизнедеятельности и размножаться. 
В результате размножения микроорганизмов, не погибших в процессе стерилизации или попавших в банки вследствие их негерметичности после стерилизации, может наступить порча консервов. 
Наиболее распространенные виды порчи консервов, вызываемые микроорганизмами, - бомбаж, плоскокислая порча (плоскокислое скисание), сульфитная порча. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. МИКРОФЛОРА  МЯСНЫХ КОНСЕРВОВ 
 
Технологический процесс производства мясных и мясо-растительных консервов состоит из ряда операций: подготовки сырья к закладке в банки, закладки сырья и вспомогательных материалов в банки и порционирования, удаления воздуха из банок, закатки банок, проверки герметичности, стерилизации, охлаждения, хранения. 
 
Продукты, подготовленные к стерилизации, всегда содержат микроорганизмы, которые попадают в них из различных источников. Уничтожение микроорганизмов в процессе стерилизации в значительной степени зависит от термоустойчивости микроорганизмов, степени микробной контаминации консервируемых продуктов и других условий, влияющих на выживаемость микроорганизмов при высоких температурах. 
 
Остаточная микрофлора готовых консервов в процессе хранения может отрицательно влиять на качество продуктов и вызывать их порчу. 
 
ПУТИ КОНТАМИНАЦИИ КОНСЕРВИРУЕМЫХ ПРОДУКТОВ 
Ниже рассмотрим изменение состава микрофлоры при подготовке сырья, его закладке в банки и стерилизации, так как при других технологических операциях микрофлора не изменяется. 
 
Обсеменение консервируемых продуктов микроорганизмами происходит за счет микрофлоры сырья, используемого для консервирования, а также из различных источников в процессе его подготовки для закладки в банки, при закладке в банки и порционировании. 
 
Сырье и его подготовка. Основным сырьем для выработки мясных баночных консервов служат мясо животных и субпродукты, которые всегда в той или иной степени обсеменены различными сапрофитными микробами, в том числе возбудителями порчи консервов (анаэробными клостридиями и термофильными бациллами), а иногда токсигенными и патогенными микроорганизмами (палочкой перфрингенс, токсигенными стафилококками, сальмонеллами и др.). 
 
При изготовлении мясо-растительных консервов кроме мясного используют также растительное сырье (бобы, фасоль, горох и др.), которое может быть источником обсеменения продукта микроорганизмами. На поверхности гороха, фасоли и другого растительного сырья обычно обнаруживают десятки и сотни тысяч микробов. Основную микрофлору растительного сырья составляют почвенные спорообразующие микроорганизмы -- аэробные бациллы, анаэробные клостридии, в том числе иногда возбудитель ботулизма -- палочка ботулинум. 
 
Следовательно, мясо и растительное сырье -- это основные источники микрофлоры консервируемых продуктов, от загрязненности которых в значительной степени зависит степень обсеменения продукта микроорганизмами до стерилизации. Поэтому при производстве консервов к мясному сырью предъявляют более высокие требования, чем при производстве колбас. Для выработки мясных консервов можно использовать мясо и субпродукты, полученные от здоровых, упитанных животных. Нельзя применять сырье, плохо обескровленное, загрязненное, дважды замороженное, условно годное. 
 
Мясное и растительное сырье обсеменено микроорганизмами в основном с поверхности. Поэтому непосредственно перед переработкой его необходимо подвергнуть тщательной санитарной обработке (зачистке и мойке). При этом вода, используемая для мойки сырья, должна соответствовать требованиям ГОСТа на питьевую воду и не содержать спор анаэробных клостридии в 100 мл. 
 
При подготовке мясного сырья к закладке в банки, т. е. при разделке, обвалке и жиловке мяса, происходит его дальнейшее обсеменение микроорганизмами. Источниками обсеменения могут стать инструменты, обвалочные столы и другой инвентарь, тара, руки и спецодежда рабочих, воздух производственных помещений. Следовательно, степень обсеменения подготавливаемого сырья микроорганизмами находится в прямой зависимости от санитарно-гигиенических условий производства. 
 
Закладка сырья и вспомогательных материалов в банки и порционирование. В процессе закладки плотных составных частей продукта (мясо, растительное сырье, пряности), заливки жидких составных частей (бульон, соус) и доведения массы нетто до стандартной (порционирование) контаминации консервируемого сырья повышается. При этом источниками обсеменения могут быть руки рабочих (при ручной раскладке) или оборудование (наполнительные машины), а также вспомогательные материалы (пряности, соль, сахар, бульонная добавка и др.), которые всегда содержат микроорганизмы. 
 
Пряности обычно содержат в большом количестве микроорганизмы. Общая микробная обсемененность пряностей (перец, лавровый лист, кориандр, гвоздика и др.) часто составляет десятки и сотни тысяч, а иногда и миллионы микробных клеток в 1 г. Преобладают различные виды аэробных бацилл и анаэробных мезофильных и термофильных клостридий. Наиболее сильно обсеменены микроорганизмами молотые пряности. 
 
Соль и, особенно, сахар часто бывают обсеменены (до 80 % случаев) различными спорообразующими микроорганизмами, главным образом мезофильными аэробными бациллами и анаэробными клостридиями. 
 
Жир-сырец, добавляемый в консервы, содержит бесспоровые микроорганизмы; топленый жир -- термоустойчивые споры многих аэробных и анаэробных микроорганизмов; бульонная заливка -- спорообразующие термофильные микроорганизмы, попадающие в нее из трубопроводов бульоноварочных установок, где они могут размножаться. 
 
При внесении вспомогательных материалов консервируемые продукты обсеменяются главным образом термоустойчивыми микроорганизмами, что затрудняет их стерилизацию. 
 
Дополнительным источником обсеменения продукта микроорганизмами в некоторых случаях может быть консервная тара (банки). До санитарной обработки на поверхностях консервных банок имеются различные кокковые бактерии, мезофильные аэробные бациллы и анаэробные клостридий, неспорообразующие гнилостные бактерии, плесени, дрожжи, актиномицеты и бактерии группы кишечных палочек. Поэтому перед использованием консервные банки следует тщательно мыть и пропаривать. 
 
Стерилизация. Стерилизация консервов -- заключительный этап технологического процесса консервирования. Под стерилизацией подразумевается различная степень нагревания продукта, приводящая к получению микробиологически стабильного консервированного продукта, не содержащего микроорганизмов, способных развиваться в нем во время хранения в определенных температурных условиях. Основная цель стерилизации консервов -- уничтожение патогенных и токсигенных микроорганизмов, а также микроорганизмов, способных вызвать порчу продукта. 
 
Режим стерилизации, регламентированный технологическими инструкциями, устанавливают в зависимости от вида консервов, размера консервной тары, условий хранения. Мясные консервы стерилизуют при 112-120С. 
 

Для выявления  остаточной микрофлоры, способной развиваться, после стерилизации консервы подвергают косвенному микробиологическому контролю -- 5-10%-ной термостатной выдержке при 37С в течение 10 сут. За это время сохранившие жизнеспособность споры микроорганизмов могут прорасти. Затем вегетативные формы их будут размножаться и вызовут порчу продукта, определяемую наружным осмотром (бомбаж или течь на лопнувших банках). Однако термостатная выдержка -- недостаточный критерий для заключения о промышленной стерильности консервов. При длительном хранении консервов, подвергнутых термостатированию, иногда вновь выявляются бомбажные банки. 
 
Это объясняется, во-первых, тем, что температура термостатной выдержки (37°С) не является оптимальной для всех микроорганизмов остаточной микрофлоры консервов, среди которых много термофилов, активно проявляющих свою жизнедеятельность при более высоких температурах. Во-вторых, споры микроорганизмов, ослабленные стерилизацией, часто не успевают прорасти в течение 10 дней и проявляют свою жизнедеятельность значительно позже. Например, споры сенной палочки и картофельной палочки иногда прорастают при 37°С только после 20-27-дневной выдержки, палочки ботулинум и палочки спорогенес -- нередко после 56-58 дней, а споры маслянокислых бактерий в некоторых случаях -- через 75-91 день. 
 
Кроме того, термостатная выдержка не позволяет обнаружить в консервах жизнеспособные микроорганизмы, размножение которых не сопровождается образованием газов и не приводит к бомбажу банок (возбудители плоскокислой порчи, токсигенные стафилококки и другие патогенные бактерии). 
 
Наряду с термостатной выдержкой для установления видового состава остаточной микрофлоры проводят выборочный микробиологический контроль консервов. 
 
Поскольку доброкачественность консервов значительно зависит от степени контаминация консервов перед стерилизацией микроорганизмами, в настоящее время основным методом микробиологического контроля качества продукции на консервных заводах является микробиологическое исследование содержимого консервных банок перед стерилизацией. 
 
В процессе хранения остаточная микрофлора может или сохраняться в консервах в подавленном состоянии, не размножаясь и не влияя на их доброкачественность, или переходить от временного “латентного” состояния к активной жизнедеятельности и размножаться. 
 
В результате размножения микроорганизмов, не погибших в процессе стерилизации или попавших в банки вследствие их негерметичности после стерилизации, может наступить порча консервов. 
 
Наиболее распространенные виды порчи консервов, вызываемые микроорганизмами, -- бомбаж, плоскокислая порча (плоскокислое скисание), сульфитная порча. 
 
Бомбаж. Различают действительный (истинный) и ложный. Банки с донышками, вздутыми вследствие внутреннего давления, называются бомбажными. 
 
Действительный бомбаж может быть микробиологическим и химическим. 
 
Микробиологический бомбаж обусловлен скоплением в банке газов, образующихся в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Размножаясь в консервах, микроорганизмы разлагают органические вещества (углеводы и белки) с образованием больших количеств газообразных веществ. Микробиологический бомбаж чаще всего вызывают газообразующие мезофильные облигатные анаэробные клостридии: палочки спорогенес, путрификус и перфрингенс. Бомбаж консервов может вызвать также мезофильная токсигенная клостридия ботулинум. Однако при ее размножении в консервах не всегда наблюдается явно выраженный бомбаж. Чаще всего банки остаются по внеш-нему виду вполне нормальными. Кроме мезофильных облигатных анаэробов к возбудителям бомбажа консервов относят термофильный облигатный анаэроб клостридиум термосахаролитикус, обладающий резко выраженными сахаролитическими свойствами и способностью к энергичному газообразованию. 
 
Причиной бомбажа мясных и мясо-растительных консервов могут также быть факультативно-анаэробные термофильные бациллы: палочка полимикса, палочка картофельная, палочка астероспорус. 
 
Кроме спорообразуюших микроорганизмов микробиологический бомбаж могут иногда вызывать бактерии группы кишечных палочек, бактерии рода протеус, кокки, дрожжи и другие бесспоровые газообразующие микроорганизмы, сохранившие жизнеспособность при стерилизации или попавшие в готовые консервы вследствие негерметичности тары. 
 
Химический бомбаж возникает в результате скопления водорода, образующегося при коррозии металла банки. В продукте обнаруживают соли железа и олова, которые придают ему металлический привкус. Нередко изменяется цвет продукта. Химический бомбаж чаще всего наблюдается в консервах (фруктовые, овощные и др.), содержащих органические кислоты. 
 
Ложный бомбаж (физический) после стерилизации происходит после расширения содержимого банок под воздействием высокой температуры. Он может быть в результате переполнения банки продуктом, при закладке в банку продукта с низкой температурой, вследствие недостаточного удаления из банки воздуха перед стерилизацией, при слишком быстром снижении давления пара в конце стерилизации, неправильной закатке донышка (“хлопушка”), сильной деформации банок и т. д. 
 
Плоскокислая порча консервов вызвана разложением углеводов с образованием различных органических кислот без выделения газа, вследствие чего деформации, т. е. бомбажа банок, не наблюдается. Содержимое банок приобретает слабый кислый запах и выраженный неприятный кислый привкус. Иногда цвет продукта изменяется. 
 
Основные возбудители плоскокислой порчи -- термофильные спорообразующие факультативно-анаэробные микроорганизмы. Порчу мясных и мясо-растительных консервов чаще всего вызывают: аэротермофилюс и палочка стеаро-термофилюс. Эти микроорганизмы сохраняют жизнеспособность и развиваются в консервированных, богатых углеводами продуктах в условиях хранения при повышенных температурах (55-70°С). 
 
Сульфитная порча-- возбудитель термофильный споровый микроорганизм клостридиум нигрификанс, который обладает слабовыраженными сахаролитическими свойствами, но разлагает белки с образованием большого количества сероводорода. Он растворяется в содержимом банки и вызывает вздутие донышек банки, т. е. бомбаж. Сероводород адсорбируется продуктом, который чернеет и приобретает запах тухлых яиц. 
 
При микробиологическом бомбаже, плоскокислой порче и сульфитной порче консервы на пищевые цели непригодны. Консервы с признаками химического и ложного бомбажа после органолептической оценки и лабораторных исследований используют по указанию санитарного врача. 
 
Мероприятия по обеспечению выработки доброкачественных консервов, отвечающих требованиям промышленной стерильности, предусматривают строгое выполнение санитарных норм и всех технологических режимов производства, проведение микробиологического контроля санитарно-гигиенических условий производства и санитарного качества сырья. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Наиболее распространена плоскокислая порча. Вызывается термофильными спорообразущими микроорганизмами Bacillus stearothermophilus, Bacillus coagulans, Bacillus actothermophilus, которые превращают углеводы без образования газов в молочную, муравьиную и уксусную кислоты. Консервы приобретают прогорклый вкус и запах. 
Бомбажная порча чаще наблюдается у консервов из зеленого горошка и спаржи. Вызывается Clostridium thermosaccharolyticum, Bacillus mesentericus, образующими пигмент красного цвета, и кислотоустойчивыми Bacillus polymyxa. 
Сероводородная порча встречается редко. Содержимое банки приобретает черную окраску, чувствуется запах сероводорода. Вызывает порчу Clostridium nitrificans. Разлагает аминокислоту цистеин с выделением сероводорода, которые связывается с железом банки, образуя сернистое железо. 
Бомбаж, вызванный мезофильными бактериями. Чаще всего он вызывается Clostridium sporgenes и Clostridium putrificum, которые развиваются в консервах при рН 6 и выше. Бактерии разлагают белки с обильным выделением газов — аммиака и сероводорода. 
Микрофлора мясных консервов. 
Процесс производства мясных консервов состоит из следующих операций: подготовка сырья; закатка в банки; проверка герметичности; стерилизация. 
Стерилизация не обеспечивает полного уничтожения микроорганизмов, в частности, остаются жизнеспособными споровые бактерии. Однако, чем кислее среда и выше температура стерилизации, тем быстрее гибнут микробные клетки. 
Кроме того, нужно учитывать такой факт, что во всех мясных консервах есть жир, который является плохим проводником тепла. Поэтому бактерии, находящиеся в жировом слое, будут испытывать меньшее температурное воздействие. 
Среди других микроорганизмов в консервах может остаться жизнеспособным и Clostridium botulinum, токсин которого разрушается в мясных продуктах лишь после кипячения в течение 2 часов. 
Виды порчи мясных консервов. Микробиологический бомбаж чаще всего вызывается анаэробами Clostridium perfingens, Clostridium putrificum, Clostridium sporgenes, иногда Clostridium botulinum, а также Proteus vulgaris, Escherichia coli. Некоторые микроорганизмы, в частности, золотистый стафилококк, вызывают порчу без бомбажа. 
Возбудители плоскокислой порчи такие же, как и в овощных консервах. 
Химический бомбаж вызывается химическим взаимодействием между металлом банки и её содержимым. В результате накопления газообразных веществ банка вздувается. 
Физический бомбаж, или ложный, наблюдается, если банка переполнена содержимым, или при недостаточном удалении воздуха из банки во время её закатки, а также в результате расширения банки при высокой температуре. Такие консервы вполне пригодны в пищу. 
При нарушении режима стерилизации в консервах могут сохраняться некоторые бесспоровые бактерии, споры плесеней и дрожжи. 
Профилактика сводится к строгому отбору, сортировке, зачистке и промывке сырья. 
Необходимо правильно и быстро осуществлять технологический процесс, не допуская простоев оборудования. Следует строго следить за выполнением правил личной гигиены рабочими и соблюдением санитарного режима на всех этапах технологического процесса (чистота оборудования, аппаратуры, помещения). Перед заполнением сырьем банки должны быть тщательно промыты и простерилизованы (обработаны паром). Стерилизация консервов должна происходить по строго установленному режиму.