Мікроорганізми, що зберегли життєздатність після стерилізації, складають залишкову мікрофлору консервів. Ці мікроорганізми далеко не завжди викликають зміна якості консервів. У більшості випадків залишкова мікрофлора (особливо аеробне) в консервах після стерилізації не розвивається. Це може бути обумовлено ослабленням в результаті термічної дії на клітину, низьким окислювально-відновним потенціалом, низьким рН консервів і іншими факторами. Такі консерви вважаються промислово стерильними і надходять на реалізацію. У певних умовах залишкова мікрофлора може розмножуватися (процес реактивації) і викликати значні біохімічні та органолептичні зміни в готовому продукті. Найчастіше це відбувається в перші 10-15 діб після виготовлення консервів. Але іноді процес реактивації мікроорганізмів може тривати протягом тривалого часу. Поряд з реактивацией в процесі зберігання може спостерігатися відмирання мікроорганізмів, і консерви стають стерильними.
Розвиток залишкової мікрофлори в консервах часто супроводжується газоутворенням, в результаті чого банку візуально змінюється, виникає брак - хлопуша, бомбаж. Вміст консервів під впливом життєдіяльності мікроорганізмів зазвичай сильно змінюється - спостерігається мацерація тканини, кислий чи гнильний запах, піноутворення. Зазвичай ці зміни спостерігаються при високому рівні обсіменіння - 10 7 -10 8 КУО / г. Такі консерви за зовнішніми ознаками легко відбраковуються. У деяких випадках органолептичні зміни виражені нечітко. Однак консерви можуть містити продукти життєдіяльності мікроорганізмів - токсини. Таким чином, залишкова мікрофлора, викликаючи псування консервів, може завдавати великої економічної шкоди підприємствам або становити серйозну небезпеку для здоров'я споживача.
Мікрофлора, що збереглася в консервах після стерилізації, в більшості випадків представлена термостійкими спороутворюючими аеробних і анаеробних мікроорганізмами, що відносяться до мезофіли або термофіли.
Неспорообразующие нетермоустойчівая мікрофлора (БГКП, протеї, коки, дріжджі, цвілеві гриби) в стерилізованих консервах зазвичай відсутня. Присутність цих мікроорганізмів в консервах може бути пов'язано або з порушенням технологічних режимів, або з негерметичність банки, в результаті чого можливе вторинне обсіменіння продукту.
Присутність термостійкою мікрофлори може бути пояснено неправильно встановленим режимом стерилізації, високим рівнем обсіменіння консервів перед стерилізацією, стійкістю мікроорганізмів до температури стерилізації. Термостійкість мікроорганізмів змінюється в залежності від хімічного складу, рН середовища, наявності консервантів і інших чинників. Має значення також температура зберігання консервів після стерилізації. При більш низькій температурі зберігання реактивация залишкової мікрофлори і її розмноження сповільнюються.
Це мезофільні аеробні або факультативно-анаеробні паличкоподібні, зазвичай рухливі клітини, що утворюють в аеробних умовах суперечки, каталазоположітельние, що володіють дихальним або окислювальним типом обміну.
Мезофільні бацили розвиваються в діапазоні температур від 5 до 50 0 С (оптимальна 28-37 0 С), в діапазоні рН від 3,8 до 7,5-8,0. Вони біохімічно помірно активні, окислюють і зброджують вуглеводи зазвичай до кислоти, деякі - з утворенням газу. Багато видів мають протеолітичної активністю. Внаслідок слабких в більшості своїй протеолітичних і бродильних властивостей, при зберіганні консервів є менш небезпечними, ніж анаеробні мікроорганізми. Ці мезофільні бацили можна умовно розділити на три групи.
Група Bacillus subtilis (B.subtilis, B.pumilus, B.licheniformis) - мезофільні бацили, що мають позитивну реакцію по Граму, що утворюють невздувающіеся спорангії з еліпсоїдального або циліндричними спорами, розташованими центрально.
Група Bacillus cereus (B.cereus, B.anthracis, B.thuringiensis, B.megaterium) -мезофільние бацили, що мають позитивну реакцію по Граму, що утворюють невздувающіеся спорангії з еліпсоїдального або циліндричними спорами, розташованими центрально. Клітини, вирощені на глюкозний агар, містять внутрішньоклітинні глобули, що не фарбується фуксином.
Група Bacillus polymyxa (B.polymyxa, B.macerans, B.circulans) - мезофільні бацили, що мають реакцію по Граму позитивну, вариабельную або негативну, що утворюють здувається спорангії з еліпсоїдального, центрально або термінально розташованими спорами. B. polymyxa і B.macerans в м'ясо-пептонном бульйоні утворюють кислоту і газ, B.circulans - тільки кислоту.
У разі великої обсіменіння консервів мезофільними бацилами може виникнути плоскокислого псування. Вміст нормальних за зовнішнім виглядом консервних банок виявляється зіпсованим (прогоркает або скисає). Бацили, які розкладають вуглеводи з утворенням кислоти і газу, викликають здуття консервних банок - бомбаж. Розвиток B. cereus в консервах супроводжується появою пристенного кільця на кордоні продукту з банкою, білого осаду на дні. При масовому розвитку (більше 10 5 клітин в 1 г) B. cereus викликають харчові отруєння.
6.4.4.2 Мезофільні клостридії
Це облігатні анаеробні грампозитивні палички з оптимальною температурою розвитку 30-37 0 С, каталазоотріцательние. В анаеробних умовах вони утворюють спори, що відрізняються високою термостійкістю. В основному це грунтові бактерії. Зазвичай в продукті до стерилізації зустрічаються поодинокі спори клостридій. За здатністю впливати на білки і вуглеводи мезофільні клостридії умовно можна розділити на три групи - гнильні, протеолітичні і сахаролитические.
Гнильні клостридії. Ця група включає види, що викликають протеоліз молока і розрідження желатину. Одні представники цієї групи зброджують вуглеводи, інші ні. Вони добре розкладають білки, при розвитку в продуктах утворюють жирні кислоти, аміак, діоксид вуглецю, леткі аміни (тріметіламін, гістамін і ін.). Типовими представниками цієї групи є мікроорганізми роду Clostridium - C. sporogenes, C.subterminales, C.bifermentans, C. putfificum. а також C.botulinum (всі штами серовара А. деякі штами сероварів В і F).
C.botulinum як правило розвивається без освіти бомбажа. Вміст банки не має ознак видимої псування, без стороннього запаху і смаку. При масивному зараженні може розвинутися бомбаж, і продукт набуває кіслопрогорклий, іноді сирний запах
C. sporogenes володіють протеолітичними і сахаролитической властивостями, відновлюють сульфіти, швидко утворюють суперечки, що роздувають клітку, що відрізняються високою термостійкістю. Тому суперечки цього мікроорганізму використовують в якості тест-культури при розробці оптимальних режимів стерилізації консервов.Прі розвитку C. sporogenes в консервах спостерігається розкладання тканин, газоутворення, сильний гнильний запах. C.subterminales за своїми властивостями близький до C. sporogenes. але не розкладає жоден з цукрів.
C.bifermentans утворюють суперечки, майже не змінюють форму клітин. Цей мікроорганізм володіє протеолітичними і сахаролитической властивостями, утворює індол і не зброжує крохмаль. Його виділяють з зіпсованої риби, нерідко з бомбажних консервів як натуральних, так і з томатною заливкою. Присутність цих бактерій свідчить, що при виробництві консервів використовувалося несвіже сировину.
C. putfificum - широко поширений сапрофіт, зустрічається в грунті, кишечнику риб. Цей мікроорганізм може бути збудником бомбажа консервів. Він викликає гнильну псування продукту з утворенням великої кількості газів - сірководню і аміаку. Чи не зброжує цукру. Часто викликає псування натуральних, масляних, томатних, паштетних консервів.
Протеолітичні клостридії. У цю групу входять види, що викликають розрідження желатину і згортання молока без подальшого протеолізу. Одні представники цієї групи зброджують вуглеводи, інші ні. До цієї групи належать C.acetobutylicum, C. perfringens, C. botulinum (серовар C, D, E і деякі штами сероварів B і F).
Основний енергетичний обмін у протеолітичних клостридій здійснюється за рахунок зброджування вуглеводів як найбільш доступних джерел живлення. До складу продуктів бродіння багатьох видів входить і масляна кислота. При відсутності в середовищі цукрів клостридії вступають на протеолітичний шлях обміну. У видів, що не володіють сахаролитической активністю (C.tetani), протеолітична активність виражена значніше.
Протеолітичні клостридії, що володіють сахаролитической активністю, є відносно стійкими до кислого середовища, особливо ті з них, у яких сахаролитической активність переважає над протеолітичної (C.acetobutylicum, C.felsineum). Їх нижня межа розвитку при рН 3,9-3,5.
Особливе місце займає C.acetobutylicum. який викликає ацетонобутаноловоеброженіе. Розвиток його супроводжується кислим запахом і запахом ацетону. Бактерії мають сильну протеолітичної і дезамінується активністю. Вони добре ростуть в кислих і нейтральних середовищах, можуть розвиватися в овочевих консервах і томатопродукти. Утворюють термостійкі спори. C.tetani є збудниками правця. Вони мають високу токсичність при ін'єкціях, але не токсичні в їжі. C.felsineum відносяться до пектинолитические клостридії. Продуктами їх бродіння є масляна і оцтова кислоти, невелика кількість бутилового спирту, водень і діоксид вуглецю. Вони зустрічаються на фруктах, багатих на пектин. C. perfringens часто зустрічаються в кишечнику багатьох видів риб. Їм надається велике значення в рибоконсервної промисловості. У консервах з рН 5,6 і вище розвиток C. perfringens майже завжди супроводжується накопиченням токсинів.
Сахаролитические клостридії. Ці клостридії НЕ розріджують желатин і не пептонізіруют молоко. До них відносяться C.butyricum, C.butilicum, C.pasteurianum, C.tertium. Енергетичний обмін цих бактерій здійснюється за рахунок зброджування цукрів. У відсутності вуглеводів або близьких до них сполук вони не розвиваються.
В результаті розкладання цукрів C.butyricum іC.pasteurianum накопичують масляну і оцтову кислоти в якості головних продуктів бродіння. Ці види часто називають істинними маслянокислого бактеріями. У великій кількості вони утворюються також газоподібні продукти (діоксид вуглецю, водень). У кислому середовищі маслянокислі бактерії можуть утворювати в дуже невеликих кількостях ацетон, бутанол і етанол. Розвиток бактерій призводить до підкислення середовища. Спори сахаролитических клостридий менш термостійкий, ніж суперечки протеолітичних і гнильних клостридий, але більш кислотостійкі. Найбільшою невибагливістю до умов вирощування відрізняються C.pasteurianum. Діапазони розвитку цих бактерій від 3,6 до 8,0.C.pasteurianum виділяють з фруктових консервів, так як мікроорганізми можуть розвиватися при підвищеному вмісті в середовищі вуглеводів.
В результаті розвитку клостридій цієї групи в консервах виникає бомбаж, можливе випадання осаду і освіту пристенного кільця, рН знижується до 4,0-3,6, продукт сильно піниться. Розвиток може протікати без видимого газоутворення і бомбажа.
6.4.4.3 Термофільні бацили і клостридії
Це мікроорганізми з оптимальною температурою розвитку 55-62 0 С. Термостійкість їх суперечка набагато вище термостійкості спор мезофільних бактерій, тому вони іноді переносять процес стерилізації і при порушенні режиму зберігання можуть викликати шлюб консервів. Основним джерелом термофільних мікроорганізмів є грунт. Ці мікроорганізми потрапляють в консерви в основному з овочами, цукром, спеціями. Термофільні мікроорганізми викликають три види псування - плоскокислого псування, водневий бомбаж і сірководневу порчу.
Термофільні бацили. Це термофільні аеробні бактерії роду Bacillus (B.aerothermophilus, B. stearothermophilus, B. Coagulans, B. subtilis, B. mesentericus). Оптимальна температура їх розвитку 50-55 0 С. Ці мікроорганізми здатні викликати плоскокислого псування.
B. subtilis, B. mesentericus - мезофіли, що одночасно є факультативними термофіли (термотолерантні форми), вони мають оптимум розвитку при 30-40 0 С, але можуть розвиватися при 55 0 С і вище.
B.aerothermophilus є облігатними термофіли, розвиваються при температурі від 40 до 82 0 С. Вони викликають псування консервів, що мають рН 5,2 та вище. Спори їх мають значну термостійкість (витримують 120 0 С протягом 60 хв. Дещо менша термостійкість спостерігається у суперечку B. coagulans.
При розвитку термофільних бацил в консервах виникає плоскокислого псування - вміст банки розріджується, набуває кислого смаку, стає неїстівним. Термофіли при цьому зброджують вуглеводи з утворенням кислоти, але без газоутворення. До збудників плоскокислого псування відносяться і деякі термофільні клостридії.
Термофільні клостридії. Це бактерії, що утворюють спори в анаеробних умовах і розвиваються при температурі 55-62 0 С. До них відносяться бактерії пологів Clostridium і Desulfotomaculum.
C. termoaceticum відноситься до збудників плоскокислого псування консервів. Розвиваючись в продукті, він зброжує цукру з утворенням кислоти без газоутворення. Спори цих клостридій дуже термостійкий, витримують нагрівання при 100 0 С протягом 8 год, при 120 0 С - 15 хв.
Водневий бомбаж викликають C.thermosaccharolyticum. Це зазвичай довгі, тонкі, прямі або злегка викривлені палички, каталазоотріцательние, в анаеробних умовах утворюють еліпсоїдні або круглі термінальні суперечки, що мають негативну реакцію по Граму, їх розвиток в поживних середовищах супроводжується газоутворенням. Вони погано ростуть при пересіву, зазвичай не розвиваються при 37 0 С, сульфати НЕ редуцируют, викликають бомбаж консервів з утворенням водню.
Сірководневу псування визиваютDesulfotomaculum nigrificans - прямі або зігнуті палички з закругленими кінцями, суперечки овальні або круглі, термінальні або субтермінальние, що викликають невелике роздування клітини, грамнегативні, редуцируют сульфати, утворюючи сірчані колонії в молочно-сульфатно агарі, що містить солі двовалентного заліза. Суворі анаероби. Інтенсивно розвиваються в середовищах з пептоном і дріжджовим екстрактом. Вони викликають сірководневу псування консервів, при цьому продукт має запах тухлих яєць і змінену забарвлення. Бомбаж консервів, як правило, не спостерігається, оскільки утворений в результаті розкладання цистеїну сірководень розчиняється у вмісті консервів, які набувають чорне забарвлення.