Источники обсеменения овощей и плодов микроорганизмами в процессе хранения
Обновлено: 18.09.2024
Здоровая неповрежденная оболочка овощей и фруктов служит надежной защитой от внедрения бактерий. При повреждении оболочки микроорганизмы легко проникают в разрушенную часть.
На поверхности овощей, плодов и ягод постоянно обитают разнообразные микроорганизмы. Часть из них относится к эпифитной микрофлоре, специфической для каждого конкретного вида растения (молочно-кислые и уксусно-кислые бактерии, различные споровые бактерии, дрожжи и споры грибов).
Остальные микроорганизмы попадают на поверхность овощей и фруктов из почвы, воздуха, воды (особенно при поливе сточными водами), используемых в сельском хозяйстве бактериальных препаратов, упаковочных материалов, заносятся насекомыми, птицами и т. п.
Основную долю при этом составляет почвенная микрофлора — споровые бактерии (Bacillus subtilis, В. cereus, Clostridium Botulinum, C. perfringens), разнообразные грибы и вирусы. Загрязненные почва, вода, ряд насекомых могут служить источником обсеменения овощей, ягод и плодов патогенными микроорганизмами (сальмонеллами, шигеллами, энтерококками и др.).
Часто на поверхности овощей и фруктов можно обнаружить значительное количество спор бактерий группы В. cereus, что является следствием применения бактериальных средств борьбы с сельскохозяйственными вредителями.
На неповрежденной поверхности плодов и овощей микроорганизмы обычно находятся в неактивном состоянии вследствие наличия очень незначительного количества питательных веществ.
Переработка продуктов создает благоприятные условия для развития микроорганизмов, в том числе патогенных и условно-патогенных. Кроме того, возбудители различных заболеваний могут попасть в продукт в процессе его переработки и приготовления.
Описаны многочисленные случаи пищевых токсикоинфекций и интоксикаций, вызванных употреблением в пищу продуктов из овощей и фруктов. В таких случаях в салатах и винегретах часто можно обнаружить В. cereus, энтеропатогенные стафилококки, Proteus, патогенные эшерихии, шигеллы, в овощных гарнирах — В. cereus, Proteus, в соленых овощах — Vibrio parahaemolyticus, в консервированных продуктах — С. botulinum и т. д.
Микробиологические процессы вызываются микроорганизмами, которые выделяют токсины (яды), убивающие растительные ткани. Эти токсины вредны и для человека.
В зависимости от места повреждения микроорганизмы, поражающие плоды и овощи, делятся на две группы:
1) поражающие продукцию в период выращивания и продолжающие свою деятельность при хранении;
2) поражающие продукцию при хранении.
К первой группе относятся серая, белая, черная гнили, фитофтора, фомоз и т. п. Они вызывают порчу продукции в первый период хранения. Вторая группа представлена микроорганизмами, которые вызывают заболевания фузариозом, голубой и зеленой плесенями, мокрой гнилью и т. п. Ими чаще всего поражаются плоды и овощи в конце хранения.
Поражение плодоовощной продукции микроорганизмами зависит от ее иммунных свойств. При высокой устойчивости к определенным болезням микробиологические процессы не происходят. Разные виды и сорта плодов и овощей обладают неодинаковой устойчивостью к различным видам микроорганизмов. Так, корнеплоды устойчивы к фитофторе, а картофель — неустойчив.
Не существует микроорганизмов, которые могут повреждать все виды плодов и овощей. Однако одни микроорганизмы являются общими для многих видов плодов и овощей, другие специфичны только для отдельных видов. Поэтому по степени распространенности их можно подразделить на общие и специфичные. Такое деление позволяет прогнозировать возможность заражения здоровой продукции от больной при совместном хранении разных видов плодов и овощей.
44. Микробиологические процессы при переработке плодов и овощей.
45. Переработка плодов и овощей на основе молочнокислого брожения.
Квашение (соление, мочение) овощей и плодов основано на молочнокислом брожении сахаров сырья.
Накапливающаяся в результате этого процесса молочная кислота придает продукту специфические вкусовые качества. Помимо этого, молочная кислота является антисептиком и подавляет деятельность многих видов микроорганизмов, препятствуя порче продукта.
В зависимости от вида консервируемого сырья готовый продукт называют квашеным (капуста), соленым (огурцы, томаты и пр.) или моченым (яблоки и другие плоды или ягоды). Принципиальной разницы между квашением, солением и мочением нет.
Соленые и квашеные овощи, а также моченые плоды пригодны непосредственно в пищу без какой бы то ни было дополнительной обработки.
Молочнокислое брожение, протекающее при квашении, солении и мочении растительного сырья, является результатом деятельности определенных видов так называемых молочнокислых микроорганизмов, к которым относятся некоторые бактерии и дрожжи. Из них наиболее активно действуют В. cucumeris fermentati, преобладающие в соленых огурцах, В. brassicae acidi, В. brassicae fermentati и Sacch. brassicae fermentati, обеспечивающие высокое качество квашеной капусты. Молочнокислое брожение вызывают также В. listeri, В. leichmani, В. beyerincki, В. ventricocus и пр.
Молочнокислые микроорганизмы отличаются друг от друга своей активностью. Поэтому интенсивность брожения зависит от вида преобладающей микрофлоры. Виды микроорганизмов влияют также на характер конечных продуктов распада сахара. Одни из них превращают сахар целиком в молочную кислоту, другие дают, кроме того, побочные продукты распада сахара, в том числе газообразные.
Процессы соления и квашения должны проводиться в условиях, стимулирующих действие молочнокислых микроорганизмов и подавляющих деятельность посторонней микрофлоры.
Молочнокислое брожение проходит ряд стадий с образованием промежуточных продуктов распада. Начальные этапы разложения сахаров при молочнокислом, а также при спиртовом брожении связаны с образованием фосфорных эфиров гексоз, которые затем превращаются в пировиноградную кислоту. Эти превращения могут протекать как в условиях анаэробного, так и аэробного разложения углеводов.
Включая стадию образования пировиноградной кислоты, процессы молочнокислого и спиртового брожения проходят аналогичные этапы. Характер конечных продуктов распада сахара зависит от дальнейших превращений пировиноградной кислоты. При восстановлении она образует молочную кислоту.
При спиртовом брожении пировиноградная кислота распадается на ацетальдегид и углекислый газ.
В результате восстановления ацетальдегида образуется этиловый спирт.
Образование некоторого количества спирта происходит под действием молочнокислых бактерий даже в условиях, когда исключено развитие характерных возбудителей спиртового брожения — дрожжей. В частности, накопление спирта происходит в квашеной капусте под действием В. brassicae fermentati.
Небольшое количество спирта (0,5—0,7%), образующегося наряду с молочной кислотой, не ухудшает качества готовой продукции, а наоборот, приводит к образованию ароматических веществ, придающих соленым и квашеным овощам хорошие вкусовые свойства.
Более или менее значительные количества спирта образуются в тех случаях, когда создаются условия для развития дрожжей, вызывающих спиртовое брожение сахаров. В частности, это имеет место при мочении плодов.
Посторонняя микрофлора отрицательно влияет на качество продукции. В частности, маслянокислые бактерии действуют на углеводы, превращая их в масляную кислоту, которая придает продукту неприятный прогорклый привкус.
Бактерия coli также разлагает углеводы. При этом выделяется как молочная кислота, так и ряд нежелательных продуктов распада сахаров.
Помимо этого, среди продуктов распада сахаров могут быть метан, янтарная, пропионовая и муравьиная кислоты. Аналогично действуют кокки Leuconostoc mesenteroides и др. Сахара под влиянием этих бактерий сбраживаются и образуют молочную и уксусную кислоты, этиловый спирт, маннит, углекислый газ.
По данным Б. С. Алеева, продукты сбраживания глюкозы под действием бактерии coli aerogenes количественно распределяются следующим образом (в % от сброженного вещества): молочная кислота — 44,6, янтарная кислота — 5, уксусная кислота — 16,8, муравьиная кислота — 0,8, углекислый газ — 12,4, этиловый спирт — 16,1.
Характер микробиологических изменений, происходящих в овощах и плодах при квашении, солении и мочении, зависит от условий, в которых протекают эти процессы. Рассмотрим основные факторы, с которыми связаны эти изменения.
Влияние поваренной соли на процесс квашения и соления овощей многосторонне. Соль придает продукту определенные вкусовые качества. Кроме этого, она обладает некоторым консервирующим действием, хотя развитие большинства микроорганизмов задерживается лишь при сравнительно высоких концентрациях поваренной соли (5—7%). Главное же назначение соли заключается в том, что она вызывает плазмолиз растительных клеток. В результате плазмолиза происходит извлечение содержащегося в клетках сока, который богат сахаром. Благодаря этому создаются условия, способствующие молочнокислому брожению, что обеспечивает получение продукта, обладающего высокими вкусовыми качествами.
Растворы поваренной соли при относительно высоких концентрациях приостанавливают развитие микроорганизмов, в том числе и молочнокислых бактерий.
Так как задачей квашения, соления и мочения является обеспечение развития молочнокислых бактерий с одновременным подавлением деятельности других микроорганизмов, то необходимо пользоваться невысокими концентрациями соли.
Поваренная соль в количестве 12% в значительной степени ослабляет развитие маслянокислых бактерий и бактерий группы coii. На деятельность молочнокислых бактерий соль в такой концентрации влияет мало. Повышение концентрации соли до 5—6% совершенно приостанавливает деятельность маслянокислых бактерий и кишечной палочки, но вместе с тем снижает активность молочнокислых бактерий примерно на 30%.
Для обеспечения нормальных условий молочнокислого брожения соль добавляют к овощам в количестве до 3%. Иногда сырье заливают раствором поваренной соли концентрацией 6—10%. В таком растворе молочнокислые микроорганизмы развиваются очень плохо. Однако рассол вызывает плазмолиз растительных клеток. При этом клеточный сок переходит из клеток в рассол, в результате чего концентрация рассола резко снижается и создаются условия для нормальной деятельности микроорганизмов, вызывающих молочнокислое брожение.
Поваренная соль вызывает изменения коллоидной системы растительной ткани. В результате прекращаются биохимические процессы, связанные с жизнедеятельностью ткани, в частности дыхание.
Сахар является источником для накопления молочной кислоты. В случае недостаточного содержания сахара в сырье требуемая кислотность готового продукта не обеспечивается и вкусовые качества продукта понижаются. Кроме того, снижается его стойкость при храпении. Поэтому для квашения и соления подбирают сорта сырья, отличающиеся достаточной сахаристостью.
Образующаяся в процессе брожения молочная кислота уже в концентрации 0,5% подавляет жизнедеятельность многих посторонних микроорганизмов, отрицательно влияющих на процесс брожения. При более значительном накоплении (1—2%) молочная кислота подавляет деятельность молочнокислых бактерий и процесс молочнокислого брожения приостанавливается. Предельная достигнутая концентрация молочной кислоты определяется начальным количеством сахара, концентрацией соли, условиями проведения процесса брожения (главным образом температурой), а также видом молочнокислых микроорганизмов.
Следует иметь в виду, что молочная кислота не задерживает развития некоторых дрожжей. Хорошо развиваются в кислой среде также плесени.
Характер изменений сырья при солении, квашении и мочении в значительней степени зависит от температуры, при которой происходит процесс брожения и последующее хранение готовой продукции.
При температуре от 0 до 4° С подавляется деятельность маслянокислых бактерий и некоторых плесеней. Молочнокислое брожение при таких условиях не прекращается, но значительно задерживается.
Оптимальная температура для развития большинства молочнокислых микроорганизмов лежит в пределах 36—42° С. Однако при таких температурах стимулируется также и развитие посторонней микрофлоры.
Температуру процесса молочнокислого брожения устанавливают в пределах, не превышающих 20° С, учитывая вид перерабатываемого сырья. Такие температурные условия препятствуют деятельности микроорганизмов, которые ухудшают качество продукции.
Молочнокислое брожение следует проводить в анаэробных условиях. Молочнокислые бактерии являются факультативными анаэробами, не требующими для своей деятельности обязательного наличия кислорода воздуха. Некоторые из них в присутствии воздуха замедляют свое развитие. В то же время уксуснокислые бактерии и большинство плесеней, которые могут ухудшить качество продукции, являются строгими аэробами и в отсутствие воздуха не развиваются.
Микрофлора сырья, вызывающая брожение, носит случайный характер. Для того чтобы стимулировать развитие молочнокислых микроорганизмов, желательно удалить постороннюю микрофлору, которая находится на поверхности сырья. Это нетрудно осуществить путем мытья овощей или плодов. Обычно применяемые в консервном производстве моечные машины обеспечивают удаление около 90% эпифитной (содержащейся на поверхности плодов) микрофлоры.
Наряду с этим в начале брожения рекомендуется добавлять к продукту закваску чистых культур молочнокислых микроорганизмов.
Повреждения плодов и овощей происходят при их росте, перевозке и хранении . К механическим регламентируемым по количеству повреждениям относятся трещины и градобоины. Трещины образуются при неравномерном поливе растений, следствием такого режима полива является растрескивание томатов, кочанов, картофеля, корнеплодов. Трещины в сочных плодах могут появиться при перевозке и хранении.
Повреждение плодов и овощей сельскохозяйственными вредителями снижает их качество и сохраняемость.
Капустная совка и гусеницы капустой огневки повреждают внутренние листья кочана капусты. Стеблевые нематоды (червь длиной до 1 метра и толщиной 0.03 мм) и проволочники (личинки жуков-щелкунов) повреждают картофель, при этом картофель часто поражается сухой и мокрой гнилью.
Фитопатогенные болезни.
К болезням плодов относят:
-Парша вызывается грибами рода Fusiclodium. Пятна парши бывают бурого цвета, а также совершенно черными, иногда серыми с белыми окаймлением и представляют собой скопление субкутикулярного мицелия. Парша оказывает заметное влияние на изменения химического состава плодов, усиливая распад сахаров, кислот, витамина С, а также потери воды.
-Сажистый гриб (Gloedes pomigende) поражает яблоки, груши и цитрусовые плоды в виде точечного черного налета, который не проникает в мякоть плода, но ухудшает его внешний вид. На соседние плоды заболевание не передается.
-Пятнистость косточковых плодов вызывается грибом Closterosporium, который поражает их на дереве в виде мелких пятен. У абрикосов эти пятна красного цвета. Очень часто под пятнами ткань гипертрофируется, в результате чего плоды приобретают уродливую форму. Такие плоды отсортировывают. При незначительных повреждениях их допускают к заготовке и продаже.
-Плодовая гниль (Monilia fructigena) поражает семечковые и косточковые плоды, вызывая огромные потери их в садах и плодохранилищах. Сначала на поверхности плода появляется небольшое буроватое пятно, которое затем довольно быстро увеличивается и может охватить весь плод, в результате чего он приобретает коричневую окраску и размягчается. Плоды, пораженные плодовой гнилью, не допускаются к заготовке и реализации.
-Голубая плесень (P. italicum) и зеленая плесень (P. Digitatum) вызывают гниение цитрусовых плодов. Плесени обоих видов легко проникают в механически поврежденные участки и образуют грибницу, врастающую своими гифами в мякоть плода, на поверхности образуется налет из множества гиф с конидиеносцами.
Физиологические заболевания.
Физиологические заболевания называют функциональными расстройствами. Эти заболевания, являющиеся неинфекционными, возникают вследствие тех или иных нарушений в обмене веществ плодов и овощей и не передаются от больных к здоровым.
Загар появляется на яблоках и грушах некоторых сортов в виде побурения кожицы. Обычно он поражает только кожицу, не проникая в мякоть, которая вполне съедобна. Загаром чаще всего поражаются яблоки светлоокрашенных помологических сортов.
Налив появляется на яблоках некоторых помологических сортов в виде прозрачных, стекловидных, пропитанных водой участках плода. При наливе сок наполняет не только клетки, но и межклетники.
Пухлость – болезнь, характерная для яблок некоторых помологических сортов. Во время созревания на дереве или чаще при хранении мякоть пораженных пухлостью плодов становится рыхлой, рассыпчатой, как бы крахмалистой.
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
Побурение мякоти – заболевание, поражающее яблоки и груши. Мякоть заболевших плодов окрашивается в бурый или коричневый цвет. Такие плоды не могут храниться. Болезнь быстро распространяется по мякоти.
Мокрый ожог часто поражает яблоки сорта Джонатан. Болезнь возникает в виде кольцеобразного побурения мякоти вокруг сердечка, а при дальнейшем развитии мякоть разлагается, становится водянистой и горькой.
Читайте также: