Микрофлораның тіршілік әрекетіне істем факторлар

2.1.7. Микрофлораның тіршілік әрекетіне істем факторлар

Бактериялар көбейе алмаған жағдайда, тіпті оларды өзінің қоректену ортасына салсада көбеймесе өлі бактериялар деп саналады.

Бактерияның бұл жағдайын, әсіресе бактерияның талас қатынасы кезінде тыныштық жағдайынан ажырата білу керек.

Қыздыру. Қыздыру – бұл патогенді және бұзылатын еттердегі және басқада өнімдердегі бактерияларды жоятын бірден - бір кең тараған әдісі болып табылады. Ылғалды ортада 60 ^оС және одан жоғары температурада қыздыру кезінде протоплазма ақуыздарының денатурациясы және микробтардың жойылуы жүреді. Құрғақ ортада олар протоплазмалардың пирогенетикалық өзгерісінің қортындысы кезінде жойылады; мұндай жағдайда қарқынды түрде қыздыру қажет.

Сапрофитті таласты құрылған микробтар мұндай температураға қабілеттілеу болып келеді (5 - 50 °С). Патогенді бактериялар тұрақсыз температурада сезімтал, бірақ олардың температуралық өсі оптимумдары адам және жануардың дене температурасына жақын болады. Талассыз құрылған түрлері жоғары температураның әсеріне айтарлықтай сезімтал: қайнау кезінде олар жылдам өледі, ал 80 °С және сұйықтық ортада бірнеше минуттардың ішінде өледі.

Микробтардың толықтай өлуі құрғақ ыстықта 160 °С температура кезінде және одан жоғары кезде жүреді; ылғалды ортада қыздыру 112–120 °С кезінде көп уақытты талап етеді, әсіресе микробтардың таласты формасын құрту кезінде.

Салқындату және мұздату. Төмен температураның әсері микроорганизмдердің тіршілік әрекетін тоқтатып қана қойып және бірәзін ғана жояды. Микробты жасушаларда төмен температураның әсерінен протоплазманың тұтқырлығы өзгереді және ақуызды бөліктердің шашырауы өзгереді, ферменттердің әрекеті басымданады, жасуша ішіндегі химиялық реакциялардың жылдамдығы төмендейді. Бактериялардың жойылуы көбінесе протоплазмалардың мұз кристаллдарына құралып механикалық зақымдануы қортындысында жүреді.

Температураны +10 до –5 °С төмендеткен кезде даму қабілеті бактерияның кейбір штаммаларын ғана сақтап қалады, бірақ олардың даму жылдамдығы айтарлықтай төмендейді. Мұздатып консервіленген ет, бактерияның даму мүмкіндігін болдырмайтын температурада сақталады. Мұздату мен қайта жібіту кезінде кейбір микроорганизмдерді жояды, ал қайта тірілетіндері өнімді мұздатып сақтау кезінде жойылады. Бірақ мұндай сақтаудан кейін, бактерия мұздатылмаған кездегі жағдайға дейін қалай өссе, етті еріткен кезде дәл сол жылдамдықта қайта өседі.

Әліде бактериялардың өсу мүмкіндігіндегі ылғалдылықтың төмендігі шамамен 30 % - ға тең; зегденген саңырауқұлақтар ауадан ылғал сора отырып, 15 % ылғалдылықта дамуы мүмкін. Құрамында су мөлшері аз болғадықтан спорлар кептіруге тұрақты (40 % -ға дейін). Кептірілген ақуыз субстраттарында туберкулез бактерияларының тіршілікәрекеті сақталады, стафилококтар, сүтқышқылы бактериялары және ашытқылар кептіруге тұрақты.

Ортада ылғалдың 40 % төмендеуі микробтардың өсуін айтарлықтай азайтады, бірақ оны тқтата алмайды. Ұзақ уақытқа сақтауға арналған , кептірілген өнімде 10 % артық ылғал болмауға тиіс. Ет өнеркәсібінде кептіру әдісі қатты шұжық және етсүйегінің ұны өндірісінде кеңінен қолданылады.

Кейінгі жылдары өнімді мұздатылған күйінде вакуум астында кептіру - сублимациялық кептіруді жалпы мойындауда қабылдады. Полимерлі пленкада, қалбыр және шыны тараларда қапталған сусыздандырылған сублимациялы етті әртүрлі температура режимінде сақтау кезінде микроб мөлшері өспейді. Сусыздандырылып түйіліп пісірілген сиыр еті еш бұзылу белгісіз 32 айға дейін сақтала алады.

Қысқа толқынды және күшті фотохимиялық әсерлі ультракүлгін, күлгін және спектрдің көгілдір бөлігі сәулелері көбінесе бактерицидті болып табылады. Микроорганизмдерге сәуле энергиясы әсерінен туындайтын жойылу механизмі – сәулелену энергиясының нуклейн қышқылдарын жұту әсерімен тікелей құрылған. Микробта су құрамы жоғары болған кезде жасуша заттарының ионизациясы жүреді, ақуыз жасушаларына әсер ететін қышқылдану және май заттарын бұзатын энергетикалық процесс шақыратын жоғарыреактивті топтар түзеді. Жанама әсер құнарлы ортада болып жатқан жағдайларға байланысты. Құнарлы субстрат микробтардың дамуына дарамсыз және уытты болады.

Ультракүлгін сәуле бөлменің ауасын стерилизациялау үшін қолданылады. Ультракүлгін сәулесі әсерінен бірнеше минут ішінде тек бактерияның вегетативті формасы жойылып қана қоймай ұрықтары (споры) да өледі. Ультракүлгін сәулелерінің әсеріне патогенді саңырауқұлақтар айтарлықтай берік болады.

Ионизирлеуші радиациямен өңдеу. Рентген сәулесінің кішкене дозасыбіраз уақытқа микробтардың көбеюін тұрақтандырады, жоғары дозасы жойып жібереді.

Микробтың түрлерінің рентген сәулесінің әсеріне беріктігі бірдей емес: әсіресе жылдам виустар өледі. Рентген сәулесіне көгергендер және ашытқылар төзімділеу, одан кейін бактериялар.

Әсіресе терең әсер етуге қабілеттісі γ-сәулесі. γ-сәулесінің әсеріне микроорганизмдердің беріктігі факторларға байланысты: құнарлы ортаның сипаттамасы, жетілдіру темпреатурасы, атмосфералық жағдайларға және басқаларына байланысты.

Өнімді толықтай стерилизацияға жіберілетін доза (2–5)*10^–10 Дж/кг. Бірақ мұндай дозада сәулелегеннен кейін етте жағымсыз дәм пайда болады, түсі өзгереді, әсіресе сиыр етінде. Егер ет өнімдеріне сәулелеу алдында термиялық өңдеу жасалатын болса айтылған кемшіліктер аз болады. Сәулелеудің аз дозасын қолдану микробтардың вегетативті формасының 98 % жойылуын, және потагенді түрінің жойылуын қамтамасыз ете отырып өнімді пастеризациялау жүреді. Сәуленің 3 тыс. Дж/кг дозасында және вакуум астында пленкада қапталған дайын өнімдер 18-20 °С температурада бұзылудың органолептикалық белгісінсіз 45 күнге дейін сақталады.

Ультрадыбыстың стерилиздеу әдісі ортаның температурасы мен микробтардың көптігіне тәуелді болады. Ортаның тұтқырлығы мен қышқылы жоғары болса ультрадыбыстың әсері соншалықты тиімді. Ультрадыбыстың көмегімен стерилиздеудің жақсы қортындысы сұйық ортада қамтамасыз етіледі.

Әр түрлі көздерден алынған тұздарда 1г – да 100 ден 200 мыңға дейін микроб құрайды. Көптеген микроорганизмдер тұздың әсерімен өзіне тән биохимиялық қасиеттерін өзгертеді.

Әр партияда консервіленген қалбырлар болды; барлығы 38 ^оС кезінде де шыдады. Ас тұзы, нитраттар және нитриттер (өнеркәсіпте қолданылатын, концентрацияларда) сүтқышқылы бактерияларының өсуін тоқтатады, сонымен қатар нитраттар мен нитриттер (тұзсыз) жеке жағдайда олардың дамуын дамытады.

Көптеген бактериялардың дамуы үшін жағымдысы нейтралды орта болып табылады. рН – тың ақырындап азаюы кезінде алдымен шіріткіш бактериялар, содан кейін сүтқышқылды стрептококки және сүтқышқылды таяқшалар жойылады. Қышқылды ортада микробтардың дамуы үшін жағымсыз фактор әсерлері күшейе түседі.

Микроорганизмдердің жеке топтары рН ортасын реттеуге қабілетті: рН 3,5-4,5 кезінде ашытқылар оларды нейтралды жаққа жылжытады; заттарды негізгі заттармен продуцирлеп; нейтралды және әлсізсілті ортада 7,5 рН кезінде сірке қышқылытүзіледі.

Көптеген микроорганизмдерде жеткілікті рН тың жеткілікті диапазоны шамамен бірнеше бірліктерде болады: рН 4,2 төмен және 9,4 жоғары болса олардың дамуына шек болып табылады, сонымен қоса көгергіш саңырауқұлақтар және 3,8 ден 8,5 ке дейінгі рН кезіндегі сүтқышқылы бактерияларының кейбір түрлеріне де шек болады. Ет өндірісінде көбіне сүт қышқылын қолданады, бірақ сүт қышқылы жақсы әсер етеді.

Микроорганизмдерге бактерицидті әсер ететін озон концентрациясы адам көтеретіннен де айтарлықтай жоғары.

Көмірқышқылы етті бұзатын микроорганизмдердің өсуін тоқтатады. Мұздатылған етте Achromobacter и Pseudomonas, тоқтату үшін оны жоғары концентрацияда қолдану керек (шамамен 40 %).
2.1.8. Технологияда микробиальді процесстердің рөлі
Ет өнімін өндіру кезінде микрофлора бұзылатын кері әсерін тигізіп қана қоймайды. Ет өнімін шіріткіштермен бірге пайдалы микроорганизмдерде болады.

Бұл негізінен сүтқышқылы бактерияларының бірнеше түрі. Микрококкилар мен ашытқылар. Көптеген технолгиялық процестерде қандайда бір микрофлораның дамуы шірікті бұзылуларды тоқтатып, органолептикалық сипаттамаларын жақсартып, пісу мерзімін тездетіп, түсқұрлымын жақсартады.

Көптеген бактериялар қажетсіз микрофлораның әсерін басып алуға қабілетті. Олар ет өнімдерін бұзатын антагонисті бактериялар болып табылады. Ұзаққа тұздау кезінде тұздыққа қант қосқанда көміртегі қолданылатын микроорганизмдердің көбеюін қамтамасыз ететіні белгілі; сонымен қатар кейбір шіріткіш бактерияларының дамуын тоқтатады. Сонымен қатар сүтқышқылы бактериялары сүтқышқылының жиналуына байланысты рН – ты қышқыл ортаға жылжытады.

Спецификалық хош иіс пен дәмнің дамуына микроорганизмдердің қатысуы шошқа етін қақтау, шикілейқақтау және шикілейкептіру шұжықтары өндірістерінде өте маңызды. Негізгі рөл сүтқышқылы бактериялары болып табылады. Олар көміртектердің шашырауын катализдейтін ферменттер бөледі. Сонымен қатар ұшпалы қышқылдар ацетион, диацетил және т.б сияқты хош иісі мен дәмі бар өнімдер құрылады және жиналады.

Микрофлораның негізгі рөлі технологиялық факторлар сияқты тікелей де және жанама жолмен дәлелдейді. Стерилдеуге жақын жағдайда шошқа етін тұздауда спецификалық хош иісі ұзақ тұрса да байқалмайды, немес көптен кейін шығады. Сонымен қатар етте ацетоин құратын бактериялар табылмайды.

Сүтқышқылды және басқа да пайдалы бактериялар ет өнімдерінде дами отырып, ақуыз ткандерінің проеолиздерінде маңызды рөл атқаратын протеолитті ферменттер түзеді, еттің жоғары жұмсақтығын қамтамасыз етеді. Микробты препараттар еттің жетілу мерзімін жылдамдатуға қолданады.

Микрофлора тіршілік әрекетінің дамуымен еттің қажетті түсін сақтау үшін маңызды нитриттердің өзгеруімен тығыз байланысты.
2.1.9. Ет өнімдерін нитрат пен нитриттермен бояуға микрофлоралардың қатысуы
Кейбір технологиялық факторлардың әсерінен жоғалатын еттiң және ет өнімдерінің табиғи түсін сақтау мақсатында (тұздау, қыздыру) оларды нитраттармен немесе натрий нитридімен (калий) өңдейді. Нитриттер мен нитраттар азот тотығының көзі болып табылады. Миоглобин мен гемоглобин азот тотығымен өзара әрекеттеседі. Қортындысында алынған ашық қызыл түсті нитрозомиоглобин (NOMв) мен нитрозогемоглобин (NOНв), етті технологиялық өңдеу кезде оның түсінің беріктігін сақтайды.

Нитраттарды технологиялық көзқараспен қараған кезде қажетті стадиясы нитратты нитритке дейін, яғни азот қышқылына дейін, реакция қышқылды ортада жүруіне байланысты. Бұл қалыпқа келтіру денитрифицирлеуші бактериялардың әсерінен жүреді.

Денитрифицирлеуші бактериялардың сипаттама негізі – қышқылды қалыпқа келу, қалыпқа келтіргіш – нитраттар мен нитриттердің демалғыш жүйелерінің бар болуымен.

Нитраттар мен нитриттердің демалуы мен қайтақұрылуының айырмашылығы демалу кезінде микроорганизмдер молекулярлы оттегісін белсендіреді, ал денитрификация кезінде нитрат оттегісі, және оған сутегіні қосады. Денитрификация аэробты жағдайдағы сияқты, анаэробты жағдайда да өтеді.

Бұл бактериялардың әсері қосылған азот қосылыстарын терең қалыпқа келтіруге де әкеліп соғуы мүмкін (молекулярлы азотқа, аммиакқа дейін). Нитраттарды нитриттерге дейін қайта құратын денитрифицирлеуші микробтар қатарына ет өнімдерінде жиі кездесетіндер (Pseudomonas, Achromobacter) және көптүрлі және әртүрлі бактериялар жатады. Бір денитрифицирлеуші бактериялар нитраттар мен нитриттердің қайтақұру қабілетін 10 % тұз концентрациясы кезінде жоғалтады, кейбіреуі бұл қасиетті 25% тұз концентрациясына дейін сақтайды.

Денитрификацияға кірерде әртүрлі аралық өнімдер құрылады: азотты қышқыл, екі тотық және азот тотығы, гидроксиламин, нитроксил. Олардың мөлшері құрылу мен ыдыраудың жылдамдығына байланысты болады. Тұздалған еттің түсін тұрақтандыру үшін азот қышқылдары мен азот тотығының басым қоры қажет. Әзірше ортада нитраттар мен нитриттер барда, денитрифицирлеуші бактериялардың тіршілік әрекетіне қажетті энергия сутегі электрондарының молекуладан алмастыру заттарын (сутегі донорларын) нитрат және нитрит молекулаларына өтуінен туындайды (сутегі акцепторлары). Денитрифиция күрделі схемалық процесі келесі түрде берілуі мүмкін:

Азот тотығы

Осы процестермен қатар реакция дамиды:

+ 2Н⁺ + 2е  + Н₂О (18)

Нитроксил

Гидроксиламин

Азот жартылай тотығы

Азот

Денитрифиция процесі кедергісіз ағатын болса, нитраттар мен нитриттердің толық ыдырауымен аяқталады. Тұздық қолдануға жарамсыз болады, түсін жоғалтып және жағымсыз иіс болады. Сондықтан тұздықты бірнеше қолданғаннан кейін жүйелі түрде оны нитратпен толтыру керек.

Хош иiстiң қалыптастыруында маңызды рөл майларды ыдыраудың өнiмдерiне жатады: еркiн май қышқылдарына және карбониль қосындыларына. Бұл процеске қатысатындардың липазаларды продуцирлеу қабілеті Lactobacillus бактерияларына ие. Кәзіргі уақытқа дейін сүтқышқылы бактерияларының штаммдарының бұлшықет ұлпасына әсері белгілі болған (9-кесте).

Карбон қышқылдарын шығаруға қабiлеттiлiк тұздықта, тұздалған ет өнімдерінде және шикілейысталған шұжықтарда дамитын сүт қышқылдары микрофлораларының бірден бір негізгі функциясы болып табылады. Қышқылдардың жиналуына байланысты рН мөлшерінің төмендеуі өнімнің дәміне ғана әсер етпейді. Ол басқа да бактериялардың өсуіне, соның ішінде шіріткіштер, ақуыздардың сумен байланысу қабілеті, өнім косистенциясы,денитрфикация жүрісі және түс беріктігіне.

Көптеген жағдайларда тұздықтар үшін рН шамамен 6,0 болу керек. Шұжықтарға келетін болсақ, өнімнің дәмдік ерекшелігімен құрылған дәстүр бойынша және тұтынушылардың әдетіне тәуелді болады. Кейбір елдерде шұжық бұйымдарын қышқыл дәммен қалайды (рН 4,2-4,4), ал басқа жерлерде одан қашады (мысалы, Ресейде), және бұйымды шамамен 6,0 рН пен өңдейді. Бұларға қарамастан рН шамасын біліп отыру керек.

рН төмендеуі грамоң таяқшалардың және спорогенді аэробтар, сонымен қатар рН 5,5 тен жоғары болған кезде шіруге әкеліп соғатын протеалиттік бактериялар сияқты қажетсіз микрофлоралардың тіршілік әрекетінің басуын, тіпті жойылуына әкеліп соғады. рН - тың төмендеуіне байланысты бұл микрофлораның өкілдері жоғалып және сүтқышқылы бактериялары мен қышқыл- және тұзға тұрақты коккалар шыға бастайды. Бірақ қышқылдардың жиналу шамасына байланысты рН-тың түсуі төмендейді.

Сүтқышқылы микрофлораларының жағымды рөлін бағалай отырып тұздалған өнімдердің және шикілей ысталған шұжықтардың тұздықтарының кейбір дефектері оның өсуімен байланысты деп ойламау керек. Мұндай кемшіліктерге жататындар: тұздықтардың ашуы және жасылданғаны, ақшыл дақ, қышқыл дәм, газ түзілу, шикілей ысталған шұжықтарда жасылтым және сарғыш дақтар.

Әсіресе мұндай ақаулар тұздықтар мен шикізаттың микроағзалардың ластану мен жоғары температурада байқалады. Көргеніміздей негізгі себеп сүтқышқылы бактериялары интенсивтілігі мен динитрфикация интенсивтілігімен сәйкеспеуінде. Егер сүтқышқылын жинау интенсивтілігі өте жоғары болса, рН-тың жылдам төмен деңгейге дейін түсуі денитрифицирлеуші бактериялардың әсерін тоқтатады. Бұл жоғары температурада жүреді. (қалыппен 18 °С-тан жоғары).

Хош исі мен дәмі. Сонымен қатар ескі тұздықтар мөлшері және құрамындағы микрофлора сипаттамасы жағынан айтарлықтай тұрақты.

Ескі тұздықтардағы микроорганизмдердің жалпы мөлшері өте көп және 1 мм тұздықта жүз мыңдағаны есептеледі. ВНИИМП жұмысының сан ет пен ескі тұздықтарды зертеу кезінде 350 бактерия шатммы болған, оның 26 түрге бөлінеді: 6 – Havobacterium, 2 – Serratia, 1 – Pseudomonas және 15 микрококктар семьясы..

Тұздықтағы көптеген микробтар кокко түрлеріне жатады, аздауы – таяқшалар. Қалғанының көбі грамотрицательдер.

Әдебиеттер бойынша тұздықта лактобациллдер мен микрококктар кездеседі. Жоғарғы жағында эробты бактериялар және ашытқылар болады. Антоганит атаулы қажетсіз микрофлора да табылған. Олар тұздыққа етпен түсуі мүмкін. Тұздық пен тұздалған еттен антоганисті шіріткіш бактериялрын белсендіретін 7 кокко дақылдары табылған. Олардың мөлшері тұздықты 2-4 ай сақтауда өседі және ескі тұздықтарды көп сақталады. Кейбір кокколардан антоганистк қасиеттен шіріткіш микробтарға тұз қосқаннан кейін ғана барады. Концентрациядағы 5-8 % тұз кокколардың антбиоттік әсеріндегі шіріткіш микробтарының беріктігін төмендетеді.

Ет өнімдерін түстіңқұрылуына және ақауларды тоқтатуда, етөнімдерінің оргнолептикалық сипаттамаларын жақсартуда микрофлоралардың белсенді рөлі құрылған.

Тұздықтағы микрофлоралардығ құрамы оны тұздауға байланысты және сонымен қатар шикізатқа, тұздау режимі мен жағдайына, тұздау ұзақтығына да байланысты болады. Тұздау кезінде тұздықтағы микроорганизмдердің жалпы саны он есеге өседі. Тұздықта еттен шыққан құнарлы заттардың жиналуы және ондағы тұз концентрациясының азаюымен түсіндіріледі. Етте микроорганизмдер мөлшері бірінші үшінші-төртінші аптада көбейеді, одан кейін төмендей бастайды.

Технологиялық практикада микробалды тепе теңдікті құратын және тұздалған өнімдердің сапасын жақсартатын, қажетсіз микроорганизмдердің өсуін басатын тұздықтар айтарлықтай құнды болып саналады.

Бірақ лактобацилдің көп мөлшерінен тұздықтың ашуы басталады.

Тұздықтың бұзылу түрінің көп кездесетіні – шіру. Тұздық көмескіленеді, онда көбік, шырыш пайда болады; ақшыл қызыл түске айналып, жағымсыз иіс шығады; тұздықтың рН 6,8-ге жетіп және одан жоғарлайды. Шіру грамотрицателді бактериялардың дамуын тудырады - Pseudomonas, Achromobacter, Spirill отбасыларының өкілдері және басқалары.

Тұздықтың бұзылудың екінші түрі ол – ашу. Мұнда да тұздық көмескіленеді, онда үлпектер және шырыш пайда болады; түсі жасылтым болады, иісі қышқылданады, рН 6,0 төмендейді. Ашу ол микрококтар, лактобацилл, стрептококктар, педиококктар отбасыларының өкілдерінің әрекеті.

Тұздықтардың бұзылуы, температураның жоғарлауына және тұз концентрациясының төмендеуіне жағдай жасайды. Бұзылған тұздықтады жиі нитраттар және нитриттер құрамы төмендейді. Ашу тұздықта қышқылдандыратын микробтардың әсерінен қанттың құрамын жоғарлатады.