Классификация микроорганизмов –по способу питания, дыхания
Классификация микроорганизмов по типу питания: автотрофы и гетеротрофы, сапрофиты и паразиты.
По способу питания микроорганизмы разделяют на аутотрофные и гетеротрофные.
Автотрофы способны синтезировать из неорганических веществ (в основном углекислого газа, неорганического азота и воды) органические соединения. В качестве источника энергии для синтеза эти микробы используют световую энергию (фотосинтез) или энергию окислительных реакций (хемосинтез).
Гетеротрофы используют для питания в основном готовые органические соединения. Микробы, питающиеся органическими веществами отмерших животных или растительных организмов, называют сапрофитами. К ним относятся бактерии гниения, грибы и дрожжи.Паратрофные микроорганизмы, или паразиты, живут за счет питательных веществ живых клеток организма хозяина. К паратрофам относится большинство болезнетворных микробов.
К паразитам принадлежат возбудители заболеваний человека, животных и растений.
Дыхание микроорганизмов, понятие, значение
План
1. Классификация микроорганизмов по типу дыхания: аэробы, анаэробы.
Классификация на группы: типичные анаэробные, относительные аэробные. 2. Типичные виды брожения: спиртовое, молочнокислое, маслянокислое. Краткая характеристика микроорганизмов-возбудителей. Конечные продукты брожения. Влияние условий на интенсивность брожения. Использование брожения при производстве продуктов пищевой промышленности и в общественном питании.
3. Аэробные окислительные процессы: уксуснокислое, лимоннокислое. Использование этих процессов для получения пищевых кислот.
Виды порчи пищевых продуктов
Процессы, приводящие к порче пищевых продуктов, могут быть классифицированы по трем основным типам: физические, химические и микробиологические. Между этими тремя видами существует некоторая корреляция. Зачастую порча, вызванная протеканием процессов определенного типа, может способствовать развитию порчи другого типа. Основные механизмы порчи или снижения качества продуктов различного происхождения приведены в табл. 1.1. Существует несколько основных факторов, определяющих большинство видов порчи – температура, рН, активность воды, воздействие кислорода и света, наличие в пищевом продукте тех или иных пищевых веществ или продуктов их деградации. На рис. 1.1 наглядно показано, как на различные химические и микробиологические изменения, происходящие в пищевых продуктах различного происхождения, влияет активность воды. Ниже мы рассмотрим каждый из трех основных типов порчи пищевых продуктов.
Таблица 1.1. Процессы ухудшения качества (порчи пищевых продуктов) и основные факторы, воздействующие на эти процессы [36, 39]
| Пищевой продукт/ категория | Процессы ухудшения качества. Виды порчи | Факторы |
| Молоко | Окисление, прогоркание, рост микроорганизмов | Кислород, температура |
| Сухое молоко | Окисление, потемнение, комкование | Кислород, влажность, температура |
| Молочные продукты | Окисление, прогоркание, кристаллизация лактозы | Кислород, температура |
| Мороженое | Образование и рост кристаллов льда и лактозы, окисление | Температура (замораживания/размораживания), кислород |
| Свежая говядина | Рост микроорганизмов (бактерий), окисление, потеря влаги | Температура, кислород, свет, влажность |
| Свежая птица | Рост микроорганизмов | Температура, кислород |
| Свежая рыба и морепродукты | Рост микроорганизмов, окисление | Температура, кислород |
| Фрукты | Ферментативное размягчение, рост микроорганизмов, ушибы, потеря влаги | Температура, свет, кислород, влажность, механические повреждения при транспортировке |
| Листовые овощи | Ферментативная активность, потеря влаги/увядание, рост микроорганизмов | Температура, свет, кислород, влажность |
| Твердые овощи | Ферментативное размягчение, рост микроорганизмов, ушибы, потеря влаги | Температура, свет, кислород, влажность, механические повреждения при транспортировке |
| Хлеб | Миграция влаги (черствление), ретроградация крахмала, рост микроорганизмов (плесени) | Влажность, температура, кислород |
| Сухие зерновые завтраки | Миграция влаги (размягчение), ретроградация крахмала, окисление, ломкость | Влажность, температура, окисление, механические повреждения при транспортировке |
| Мягкие хлебобулочные изделия | Миграция влаги (черствение), рост микроорганизмов (плесени), ретроградация крахмала | Влажность, температура, кислород |
| Хрустящие хлебопекарные изделия/жареные продукты (крекеры и т. д.) | Миграция влаги (размягчение), окисление, ломкость | Влажность, температура, кислород, свет, механические повреждения при транспортировке |
| Шоколад | Кристаллизация сахара (сахарное поседение), кристаллизация жира (жировое поседение), окисление | Влажность, температура |
| Конфеты | Миграция влаги, кристаллизация сахара | Температура, влажность |
| Пиво | Окисление, рост микроорганизмов | Кислород, свет, температура |
| Кофе/чай | Окисление, потеря летучих веществ | Кислород, свет, влажность |
| Замороженное мясо | Окисление, температурный ожог (обезвоживание), вымораживание влаги | Кислород, температура, влажность |
| Другие замороженные продукты | Окисление, образование кристаллов льда, изменение текстуры | Кислород, температура |
Условия возникновения инфекционного заболевания человека
Возникновение инфекционного заболевания зависит от реактивности человеческого организма, наличия необходимых возбудителю веществ, состояния иммунитета, качества и количества возбудителя, влияния внешней среды и социальных условий. В зависимости от соотношения этих факторов инфекционный процесс может закончиться гибелью возбудителя, гибелью хозяина или установлением взаимной адаптации между хозяином и паразитом. Проникновение в организм возбудителя не всегда влечет за собой заболевание; во многих случаях оно ограничивается кратковременным инфицированием без проявления болезни или относительно длительным носительством (стрептококки, аденовирусы, энтеровирусы и др.). Реактивность организма человека, его иммунологическая готовность обезвредить патогенный микроорганизм находятся в тесной связи с внешней средой, условиями жизни и быта, характером труда и питания, санитарно-гигиеническим и общекультурным уровнем и многими другими факторами. Состояние макроорганизма, его резистентность имеют решающее значение в возникновении, течении и исходе инфекционного заболевания. На восприимчивость определенное влияние оказывают пол и возраст в связи с некоторыми физиологическими особенностями. Например, во время менструации, беременности и родов женский организм становится более чувствительным, в частности к стафилококковым и стрептококковым заболеваниям. Устойчивость ко многим инфекционным заболеваниям детей в возрасте до 6 мес связана со слаборазвитой у них центральной нервной системой, а также с наличием материнского иммунитета. Вместе с тем установлено, что по отношению к некоторым болезням (дизентерия, стафилококковые, стрептококковые заболевания, колиэнтериты и др.) дети более восприимчивы, чем взрослые. Различная возрастная резистентность к инфекционным заболеваниям зависит от характера обмена веществ, функций органов внутренней секреции и особенностей иммунитета. На повышение восприимчивости к инфекционным болезням ‘оказывают влияние такие факторы, как характер питания общее голодание, недостаток белков, жиров, углеводов, витаминов, микроэлементов), переутомление, охлаждение, санитар-до-гигиенические условия труда и быта, а также различные Соматические заболевания, хронические отравления и наруше-:яия нормальной деятельности центральной нервной системы.
Общее голодание может привести к обострению туберкулеза, дизентерии, фурункулеза и других заболеваний. В результате голодания утрачивается не только индивидуальный, но и видовой иммунитет. При голодании голуби становятся восприимчивыми к сибирской язве, к которой они в нормальном состоянии устойчивы. Понижение резистентности у животных отмечается не только вследствие общего голодания, но и от недостатка отдельных составных частей пищи: белков, жиров, углеводов. Голодание сопровождается нарушением белкового обмена, что приводит к уменьшению синтеза иммуноглобулинов (антител), снижению активности фагоцитов.
Требования предъявляемые к размещению организации торговли
К микроорганизмам порчи относят в основном грибы и дрожжи. В пищевой продукции могут присутствовать следующие грибные микроорганизмы, отличающиеся особенностями размножения:
♦ грибы класса Archmycetes являются внутриклеточными паразитами растений, при этом в пораженных органах образуются споры с толстыми оболочками – цисты. Примером может служить гриб, вызывающий заболевание капусты «черная ножка»;
♦ грибы класса Phycomycetes размножаются спорами. Из фикомицетов широко распространены мукоровые грибы, обитающие в почве и на различных пищевых продуктах. Эти грибы способны к спиртовому и окислительному брожению. При попадании таких микроорганизмов в виноградный сок или другую содержащую сахар среду происходит спиртовое брожение и образуется до 2,5. 2,7 % спирта;
♦ грибы класса Ascomycytes наиболее часто встречаются в пищевой продукции и являются чаще всего возбудителями ее порчи. Наиболее распространены плесневые грибы родов Aspergillus и Penicillium, размножающиеся конидиями.
Грибы рода Aspergillus вызывают плесневение пищевой продукции, например хлеба. Заплесневелый хлеб имеет неприятные запах и вкус и в зависимости от степени плесневения может вызвать пищевое отравление.
На поверхности хлеба и частично внутри, в трещинах, под коркой и в пустотах чаще всего развиваются различные виды рода Aspergillus: Asp. glaucus – серо-зеленого цвета, Asp. fumigatum – голубого цвета, Asp. niger – черного цвета.
Грибы рода Penicillium вызывают образование на пищевых продуктах зеленой кистевидной плесени. Осыпаясь, конидии грибов образуют на продуктах сизую пыль.
Плесень эта распространена повсеместно и при наличии влаги появляется на всех пищевых продуктах. Конидии Penicillium постоянно находятся в воздухе, на плодах, ячмене и солоде, особенно на раздавленных зернах.
Отдельные виды грибов этого рода служат для получения лечебного препарата – антибиотиков группы пенициллина.
Грибы вида Rhizopus также являются одними из распространенных и вызывают черную плесень, разрастающуюся с большой скоростью. Плесень может даже подниматься вверх по стенкам сосудов. Продукты, пораженные этой плесенью, затягиваются паутинообразным мицелием.
♦ Грибы класса Fungi imperfecti, являющиеся многоклеточными микроорганизмами, размножаются только конидиями. Они широко распространены в природе, многие из них вызывают плесневение пищевых продуктов.
Грибы вида Botrytis поражают многие плоды и овощи: вызывают шейковую гниль лука, серую гниль капусты, моркови, томатов, ягод.
Грибы вида Alternaria поражают корнеплоды в процессе хранения, вызывая болезнь, называемую «черной гнилью».
Грибы вида Oidium образуют разветвленный белый мицелий Oidium lactis в виде бархатистой белой пленки, который встречается на поверхности квашеных овощей и кисломолочных продуктов, прессованных дрожжей, сливочного масла и сыра. Они используют находящуюся в этих продуктах молочную кислоту и вызывают порчу. Некоторые виды Oidium развиваются на хмеле, хранящемся в сыром помещении, образуя на нем красноватую пыль.
Среди грибов рода Phoma также имеется много возбудителей порчи пищевых продуктов. Phoma betta, например, вызывает сердцевинную гниль свеклы.
Грибы рода Cladosporium, развиваясь на различных пищевых продуктах – масле, сыре, яйцах, мясе, образуют на них черные пятна.
Грибы рода Monilia являются как бы переходной формой от одноклеточных почкующихся грибов к многоклеточным и вызывают, например, меловую порчу хлеба. В мякише хлеба появляются белые сухие включения, хлеб теряет товарный вид. Возбудителем является дрожжеподобный гриб Monilia variabilis. Эти грибы попадают в хлеб с мукой и после выпечки часто остаются жизнеспособными, так как устойчивы к нагреванию.
Дрожжи – одноклеточные грибы, не образующие мицелия, относящиеся к классу сумчатых грибов класса Ascomycetes. В природе дрожжи находятся всюду, где есть сахарсодержащиеся жидкости – на плодах и ягодах, соках, напитках, кондитерских изделиях и т.д.
Дрожжи семейства Saccharomyces – спорообразующие, сбраживают углеводы и вызывают порчу вкуса и помутнение напитков. Дрожжи Saccharomycespastorianus, например, придают пиву горький привкус и неприятный запах.
Дрожжи семейства Schizosaccharomyces в сахарсодержащих средах вызывают энергичное брожение, образуя до 12% спирта. Развиваясь в плодово-ягодных соках и винах, дрожжи понижают кислотность вследствие разрушения яблочной кислоты до СО2 и Н2О. Источником инфекции может быть сырье, в особенности поврежденные плоды и ягоды, а также нестерильное оборудование и емкости.
Дрожжи семейства Saccharomycodacea сбраживают глюкозу и фруктозу, но бродильная активность их невысока, они бродят слабо, образуя до 8,8 об. % спирта. Они тормозят размножение культурных дрожжей и вызывают помутнение полусладких виноградных вин.
Дрожжи рода Zygosaccharomyces сбраживают глюкозу, фруктозу и маннозу, но не сбраживают сахарозу, мальтозу, лактозу и инулин. Вызывают забраживание вакуум-сусла, бекмесса, меда и понижают их качество.
Дрожжи рода Pichia размножаются на поверхности сахарсодержащих жидкостей, образуя летучие кислоты и другие вещества, из-за которых пиво и вино приобретают эфирный и лекарственный привкус. Размножаются они при доступе воздуха (розлив), вызывая помутнение пива и столового вина. На поверхности виноградного или плодового сока дрожжи этого рода образуют толстую белую, серую или желтоватую морщинистую пленку.
Дрожжи рода Hansenula размножаются быстро в сахарсодержа-щих средах, образуя различные летучие продукты обмена – эфиры, спирты, органические кислоты. Являются опасными вредителями бродильных производств. Вино, например, приобретает резкий посторонний запах, появляются дрожжевые помутнения.
Дрожжи рода Brettanomyces поражают в основном вино с содержанием сахаров 2 %. В результате брожения они образуют уксусную кислоту и этиловый эфир, которые придают вину запах яблок или фруктовый аромат. Продукты метаболизма Brettanomyces тормозят развитие шампанских дрожжей и снижают их бродильную активность. В некоторых случаях они являются причиной появления мышиного тона в шампанском.
Дрожжи рода Torulopsis отличаются от дрожжей, сбраживающих углеводы, отсутствием способности к спорообразованию и слабой способностью к сбраживанию. Они вызывают помутнение напитков, а в сусле и винах образуют слизи.
Дрожжи рода Phodotorula объединяют виды, не способные образовывать псевдомицелий, но образующие пигмент – розовый, красный, желтый или черный.
Следует отметить, что в различных отраслях пищевой промышленности существуют свои микробиологические показатели порчи, которые отражены в соответствующей нормативной документации.
Таким образом, учитывая степень опасностей микробиологического происхождения и необходимость снижения уровня пищевых отравлений и пищевых инфекций, следует строго следить за санитарным состоянием пищевых предприятий и хозяйств, предприятий общественного питания, рабочих мест и оборудования; систематически осуществлять микробиологический контроль продовольственного сырья, пищевых продуктов.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Причины порчи продуктов. Сразу же после заготовки в продуктах начинают происходить процессы, ведущие к изменению их свойств и качества. Плоды, ягоды и овощи некоторое время сохраняют тенденцию развития (созревания) и продолжают вести борьбу с микроорганизмами внешней среды. Жизненные функции продуктов животного происхождения прерываются при забое скота, птицы или рыбы. Поэтому продукты с самого начала подвержены разлагающим воздействиям внутренних и внешних факторов.
Ухудшение потребительской ценности продукта называют порчей. Порча продуктов обычно заключается в утрате товарного вида, изменениях неорганических и органических веществ с соответствующими негативными проявлениями.
Порча обусловлена изменением состава неорганических веществ. Она проявляется в изменении цвета (окисление гемоглобина или миоглобина), уплотнении и сморщивании поверхности (потеря межклеточной влаги). Более существенные проявления порчи связаны с преобразованием органического компонента продуктов.
Разложение белковых веществ называется гниением.Оно происходит под действием ферментов как самого продукта (в начальной стадии процесса), так и микроорганизмов внешней среды. При благоприятных условиях (высокая температура, наличие кислорода и др.) образуются амины и другие вещества со специфическим запахом.
Жиры и углеводы при соответствующих условиях (температура, влажность, свет) под влиянием некоторых ферментов окисляются (гидролизуются, омыляются), приобретая горький привкус и неприятный запах. В органических веществах под действием плесеней (дрожжей) и бактерий на углеводы происходят также медленные процессы брожения.
Основными причинами порчипродуктов являются поступление извне микроорганизмов при хранении и перевозках, особенно в антисанитарных условиях, и допущение состояний, благоприятных для развития внутри продуктов микробиальных и ферментальных процессов.
Условия, которые способствуют порче продуктов, разнообразны. Среди них можно выделить:
– нарушение требуемого температурного режима хранения и перевозки;
– нарушение условий погрузки (рисунок 2.1);
– попадание солнечного света на груз;
– отсутствие вентилирования и циркуляции воздуха в грузовых помещениях транспортных и складских модулей;
– резкое охлаждение корнеплодов после сбора урожая;
– приём к доставке заведомо испорченной продукции;
– нарушение технологических сроков хранения и перевозки груза.
Рис. 2.1 — Нарушение условий погрузки цитрусовых
Микробиальные процессы в продуктах. Эти процессы вызываются бактериями, плесенями и дрожжами, которые могут благоприятно развиваться на поверхности и внутри продуктов.
Гнилостные бактерии (одноклеточные организмы, размножающиеся делением), злейший враг продукта, разлагают белки и жиры. Они бывают различной формы, хорошо образуют споры и могут приспосабливаться к неблагоприятным условиям.
Плесневые грибки(одноклеточные и многоклеточные) выделяют разнообразные ферменты, которые разлагают белки, жиры и углеводы, переводя их в растворимое состояние. Различают следующие виды плесеней:
– пенициллиум, имеет вид налёта на поверхности продукта белого или голубоватого цвета;
– головчатка, илимукоровый гриб, поражает поверхность продукта тёмно-серым налётом с чёрными крапинками;
– кладоспориум, имеет тёмно-зелёный (бутылочный) цвет;
– домовый гриб, развивается на деревянных поверхностях вагонов, складов, поддонов.
Некоторые виды плесеней показаны на рисунке 2.2. К плесеням относятся лесные грибы, подробная информация о которых приведена в приложении А.
Рис. 2.2 — Некоторые виды плесеней
Дрожжи(одноклеточные молочно-кислые бактерии) бываютдикиеикультурные.Последние применяются в пищевой промышленности при изготовлении хлебопродуктов, кефира, пива и вина. Разлагают сахар на спирт и углекислый газ. Размножаются почкованием.
Все микроорганизмы классифицируют:
– по температуре развитиянатермофилы(30. 80 О С),мезофиллы(0. 50 О С) икриофилы(–7. +30 О С);
– по отношению к воздухунааэробные, развивающиеся в воздушной среде, ианаэробные, развивающиеся без доступа воздуха.
Микроорганизмы существуют до 20 мин при температуре 60. 70 О С, до 2 мин – при температуре 80. 90 О С.
Обычно процессы порчи скоропортящихся грузов протекают по следующим направлениям:
– окисление и брожение углеводов(растительные продукты);
– разложение белков и окисление жиров(животные продукты).
Основными микробиальными процессами в продуктах являются:
– ослизнение– сплошное обсеменение поверхности продукта микроорганизмами (мясо);
– плесневение– результат действия плесневых грибов (все продукты);
– пигментация– появление пятен на поверхности продукта в результате воздействия пигментных бактерий (мясо, масло, фрукты);
– кислое брожение— результат действия молочнокислых бактерий и дрожжей (мясо);
– загар– порча продукта изнутри под воздействием анаэробных бактерий (мясо, рыба);
– гниение– результат воздействия на продукт гнилостных бактерий и грибков (все продукты).
Ферментальные процессы в продуктах. К ним относят:
– автолиз, означающий растворение клеточных тканей. Он протекает обычно в продуктах животного происхождения после прекращения жизненных процессов. В начальной стадии протекания автолиз способствует созреванию мяса и рыбы, повышая их качество;
– дыхание– процесс, протекающий в продуктах с живыми тканями (яйца, овощи, фрукты, ягоды);
– прорастание – процесс жизнедеятельности плодоовощей, наглядно показанный на рис. 2.3.
Рис. 2.3 — Штабель проросшего лука репчатого на складе
Продукты растительного происхождения имеют четыре стадии спелости: съёмную, съедобную, техническую и физиологическую. Транспортировке и хранению подлежат продукты на съёмной и в меньшей степени на съедобной стадиях спелости. Техническая стадия спелости означает, что продукт может быть направлен только на техническую переработку. Физиологическая стадия — это разложение продукта.
Читайте также:
Загрузка...