counter?id=2204607;js=na 3. Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы.
logo

Развитие и жизнедеятельность микроорганизмов зависят от факторов внешней среды: одни из них способствуют росту и размножению микроор­ганизмов, другие — вызывают торможение обмена веществ или приводят к их гибели.

Развиваясь в благоприятной среде, микроорганизмы поглощают пита­тельные вещества, выделяют в нее продукты своей жизнедеятельности и тем самым изменяют состав этой среды. Регулируя условия существования микроорганизмов, можно управлять их жизнедеятельностью так, чтобы вызывать нужные изменения в среде.

Условно факторы внешней среды можно разделить на физические, хи­мические и биологические. Изучая влияние внешних факторов среды на жизнедеятельность микроорганизмов, следует обратить внимание на кар­динальные точки их действия (минимум, оптимум, максимум). Возмож­ность развития для микроорганизмов лежит между двумя кардинальными точками: минимумом и максимумом. Наилучшего развития микроорга­низмы достигают в том случае, когда факторы, влияющие на их жизнедея­тельность, находятся в оптимуме. Снижение до минимума или повышение до максимума хотя бы одного из факторов вызывает снижение активности микроорганизма, а иногда и его гибель.

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Наиболее важными физическими факторами, определяющими разви­тие микроорганизмов, являются влажность, температура, лучистая энергия, радиоволны, ультразвук, концентрация растворенных в воде веществ, давление.

Влажность. Для развития микроорганизмов необходима свободная во­да, так как питательные вещества проникают в клетку только в растворен­ном состоянии. Состояние воды как растворителя в продукте выражается активностью воды Aw — отношением между давлениями водяных паров раствора (субстрата) Р и чистого растворителя (воды) Р0 при одной и той же температуре. Таким образом, Aw=Р/Р0. Активность воды численно равна равновесной относительной влажности, выраженной в виде дроби, ко­торая меньше единицы. Активность дистиллированной воды равна единице и отвечает относительной влажности воздуха 100%. Активность воды рас­твора, упругость паров которого в состоянии равновесия с относительной влажностью воздуха 97%, равна 0,97.

Жизнедеятельность микроорганизмов осуществляется приAот 0,999 до 0,62. Для каждого микроорганизма эти границы точно определены, постоянны и зависят от температуры, рН среды, доступности питательных веществ и др. В зависимости от потребности во влаге микроорганизмы де­лят на три группы: гидрофиты — влаголюбивые, мезофиты - средневлаголюбивые, ксерофиты — сухолюбивые.

Наиболее требовательны к наличию влаги в среде гидрофиты. К ним от­носятся все бактерии и дрожжи. Большинство бактерий не развивается при Aсубстрата ниже 0,94 — 0,90; для дрожжей предельная величинаAw0,88 — 0,05. К мезофитам относятся многие грибы, хотя среди них есть ксерофиты и гидрофиты. Так, грибы рода Aspergillus растут приAwсуб­страта 0,75 — 0,62.

Различные микроорганизмы по-разному переносят изменениеAw. Одни микроорганизмы (рода Acetobacterи Acetomonas, некоторые гни­лостные и некоторые патогенные) очень требовательны к влаге и при снижении значенияAw(при высушивании) быстро погибают. Другие же микроорганизмы (родов Lactobacterium, Mycobacterium, Salmonella, Staphylococcusи Micrococcus) могут сохраняться в высушенном состоя­нии довольно продолжительное время. Устойчивы к высушиванию многие дрожжи и особенно споры бактерий и микроскопических грибов, которые сохраняют способность к прорастанию в продолжение десятков лет. Нетребовательны к активности воды галофильные (солелюбивые) бактерии.

На чувствительности микроорганизмов к влажности основано консер­вирование рыбы, овощей и других продуктов путем высушивания. Вода содержащаяся в тканях рыбы, имеет активность выше 0,98, что способству­ет развитию бактерий и микроскопических грибов. При высушивании рыбы и вспомогательных материалов (например, овощей) активность воды снижается примерно до 0,7, предельная влажность составляет 12 — 14%, что ведет практически к полному затуханию микробиологических про­цессов, так как только небольшое число микроорганизмов может сущест­вовать при низких значенияхAw. Лучшим из известных методов сушки, с точки зрения качества продукции, является сублимационная сушка (вы­сушивание продуктов в замороженном состоянии в вакууме). Однако вегетативные клетки микроорганизмов, замороженные и высушенные в вакууме, остаются годами жизнеспособными, не изменяя своих свойств.

Продукты в связи с их гигроскопичностью могут не только отдавать воду, но и поглощать ее. Небольшое, даже местное увлажнение высушенных продуктов (рыбы, овощей, рыбной муки и др.), влечет за собой быстрое развитие микроорганизмов (чаще всего микроскопических грибов, реже бактерий) и соответственно порчу их. Поэтому такие продукты следует хранить в герметичной упаковке во избежание поглощения влаги из воздуха.

Кардинальные температуры роста различных микроорганизмов

Микроорганизмы

о

Температура, С

 

Минимум

Оптимум

Максимум

Психрофильные                                               -10-0                   10-15                 25 -30

Мезофильные                                                       5-10                25-35                 45-50

Термофильные                                                       30                 55-65                 70-80

Действие температуры. Температура среды является мощным физичес­ким фактором, определяющим не только интенсивность, но и возможность существования микроорганизмов. Все микроорганизмы в зависимости от оптимальной температуры их роста и развития принято делить на три группы: психрофилы, мезофилы и термофилы.

Психрофильные, или холодолюбивые, микроор­ганизмы хорошо растут при относительно низких температурах, широ­ко распространены в северных морях, океанах и почвах, поэтому они очень часто встречаются на рыбе и морепродуктах, способны развиваться в холо­дильных камерах. К ним относятся преимущественно грамотрицательные палочки рода Pseudomonas, большинство светящихся бактерий рода Photobacterium, а также микроскопические грибы. Микроскопические грибы, особенно рода Cladosporium, прекращают свою жизнедеятельность при тем­пературе минус 10°С.

Мезофольные микроорганизмы развиваются при умерен­ных температурах. Мезофилы — постоянные обитатели воды, воздуха, поч­вы, тела человека и животных. Большинство возбудителей порчи рыбы, ры­бопродуктов, морепродуктов и других пищевых продуктов, инфекцион­ных болезней человека и животных относятся к мезофилам. Среди мезофилов есть формы микроорганизмов, одинаково хорошо развивающиеся как при относительно высоких (50 — 60°С), так и при низких, близких к 0 С температурах. Такие микроорганизмы называются термотолеран­тными.

Термофильные, или теплолюбивые, микроорганизм встречаются повсеместно в почве, воде, в рыбных продуктах, прошед­ших тепловую обработку, в кишечнике человека и животных. Они обла­дают более термоустойчивыми спорами, чем мезофильные спорообразующие микроорганизмы. К ним относятся Вас. aerothermophilus, Вас. calfactor,  Вас. coagulans, Вас. thermodiastaticus,  Вас. thermosaccharolyticum и др.

К группе термофильных относят и термогенные микроорганизмы, способные возбуждать экзотермические реакции, протекающие с выделенн­ом тепла. Термогенные микроорганизмы являются основными виновника­ми самосогревания рыбной муки, зерна, круп и других органических ма­териалов.

Оптимальные и предельные температуры для микроорганизмов обычно соответствуют оптимальным и предельным температурам активности их ферментов. Так, у психрофильных микроорганизмов обнаружены фермен­ты с температурным оптимумом минус 10° С, а у термофильных — минус 50 — 60 С.

Низкие и высокие температуры влияют на микроорганизмы по разно­му. Как правило, микроорганизмы не переносят высоких температур и погибают при этом более или менее быстро. Низкие же температуры губи­тельно действуют только в том случае, когда замерзает среда, в которой содержатся микроорганизмы, или наблюдаются резкие колебания темпера­туры, как, например, при многократном замораживании и оттаивании. От­мирание микроорганизмов при охлаждении происходит гораздо медленнее, чем в условиях нагревания. При понижении температуры ниже оптимальной уменьшается скорость размножения микроорганизмов и снижается био­химическая активность их. Многие гнилостные бактерии при температуре ниже 4 — 5 С не размножаются, а возбудители пищевых отравлений Clost­ridium botulinumи, Staphulococcus aureus прекращают выделение токси­нов.

Низкие температуры ниже минимума вызывают у микро­организмов состояние анабиоза — "скрытой жизни". Практически в интер­вале температур, близких к минус 10°С, даже немногочисленные психро­фильные микроорганизмы развиваются настолько медленно, что не вызы­вают порчи рыбы, рыбных и других продуктов в течение примерно одного года.

Холодоустойчивость отдельных микроорганизмов может колебаться в широких пределах. Особенно устойчивы к действию холода споры бакте­рий и микроскопических грибов, которые выдерживают температуру жид­кого воздуха (минус 190°С) в течение 6 мес и более. Выдерживают низкие температуры и некоторые бесспоровые микроорганизмы: Corynebacterium diphteriae переносят замораживание в течение 3 мес, Salmonella typhi дли­тельно сохраняются во льду. Однако не все микроорганизмы сохраняют свою жизнеспособность, многие медленно погибают в процессе хранения при низких температурах. Причинами гибели клеток являются: нарушение обмена веществ за счет инактивирования ферментов, что приводит к сниже­нию скорости внутриклеточных химических реакций; повышение осмоти­ческого давления среды; повреждение клеток кристаллами льда. Низкие температуры широко применяют для хранения рыбы, рыбных и других пищевых продуктов. Используют два метода холодильного хранения продуктов — в охлажденном и замороженном виде.

Охлаждение заключается в искусственном понижении температуры тканей сырья до температуры от минус 2°С до плюс 5°С в толще тела рыбы с последующим хранением при температуре воздуха от нуля до минус 1 С. Охлаждение значительно удлиняет подготовительную фазу (лаг-фазу) развития бактерий.

Высокая влажность воздуха в холодильных камерах создает благо­приятные условия для развития плесеней и бактерий. При благоприятной относительной влажности воздуха в этих температурных условиях многие микроскопические грибы и психрофильные бактерии способны развивать­ся довольно быстро и вызывать порчу продуктов, поэтому сроки хранения охлажденной рыбы непродолжительны (от 1 до 12 сут) и зависят от темпе­ратуры хранения и исходной степени обсеменения рыбы: чем выше степень обсеменения исходного сырья и температура хранения, тем короче срок хранения.

Развитие микроорганизмов при низких температурах

 Микроорганизмы

Время (в сут) от посева до появления видимого роста микроорганизмов при температуре,  С

         
 

-8

-5

-2

0

2

Pseudomonas putida

Роста нет

Роста нет

18

12

8

           

Pseudomonas fluorescnes

То же

15

12

9

6

Micrococcus Sp.

"

15-20

7-10

5-8

2-6

Flavobacterium sulfureum

206

15-20

7-10

5-8

2-6

Aspergillus glaucus

Роста нет в течение нсскольких месяцев

159

72

Mucor racemosus

 

То же

 

17

6

Fusarium culmorum

То же

138

13

8

6

Penicillium glaucum

 

131

49

24

2

Botritis cinerea

 

24

9

6

5

Cladosporium herbarum

'1

18

16

1 1

6

При замораживании температура в тканях тела рыбы снижается до ми­нус 18°С. В последние годы используют быстрое замораживание рыбы и других продуктов при температуре минус 30 — 40° С и ниже с последующим хранением при минус 18 — 20 С.

Большая часть свободной воды, содержащейся в тканях рыбы, при за­мораживании превращается в лед. Это приводит к повышению осмотичес­кого давления за пределами клетки микроорганизмов и, следовательно, на­рушению обмена веществ. В результате таких изменений в среде происхо­дит прекращение развития микроорганизмов, а затем их гибель. Поэтому замороженные рыба и рыбопродукты остаются доброкачествен­ными более продолжительное время, чем охлажденные.

Сохранить продукты от порчи при понижении температуры можно толь­ко временно, пока продолжается действие холода. После оттаивания рыбы наблюдается вытекание клеточного сока, и микроорганизмы, сохранившие свою жизнеспособность, начинают интенсивно размножаться, что очень быс­тро вызывает порчу продукта. Поэтому к продуктам, направляемым на хо­лодильное хранение, следует предъявлять строгие санитарно-гигиенические требования.

Высокие температуры микроорганизмы переносят значитель­но хуже, чем низкие. Повышение температуры выше максимума всегда приводит к гибели клетки микроорганизмов. При воздействии на микроор­ганизмы высоких температур большое значение имеет степень нагревания, его продолжительность, вид микроорганизма и химический состав субстрага. При кратковременном нагревании до температуры, лишь незначительно превышающей максимум, у микроорганизмов приостанавливаются все жизненные процессы. Длительное же пребывание микроорганизмов в этом состоянии приводит к их гибели.

Например, гриб Penicilliumglaucum, имеющий температурный максимум 34 С, погибает при 35 С через месяц. При быстром снижении температуры до пределов оптимума происходит восстановление функциональной деятельности микроорганизмов.

Губительное действие высокой температуры на микроорганизмы свя­зано до некоторой степени с термолабильностью белка. Известно, что нагревание вызывает денатурацию белка, его свертывание и тем самым необратимые изменения в цитоплазме клеток микроорганизмов, а также инактивацию их ферментов. Особенно чувствительны к тепловой денатура­ции ферменты цикла трикарбоновых кислот. Температура денатурации белка зависит от процентного содержания в нем воды. Чем меньше воды в белке, тем более высокие температуры необходимы для его свертывания. Поэтому молодые вегетативные клетки микроорганизмов, богатые водой, погибают при нагревании быстрее, чем старые клетки, потерявшие опреде­ленное количество воды.

Свертыванию белка предшествует выделение РНК в окружающую сре­ду, происходит разрушение цитоплазм этической мембраны клетки и нару­шение равновесия ферментативных процессов. Наличие в питательной сре­де жира смягчает действие температуры; такое же влияние оказывают бел­ки и поваренная соль в небольших концентрациях (0,5 — 3%). Наибольшее влияние оказывает рН среды: самая высокая устойчивость микроорганиз­мов наблюдается в нейтральной среде и уменьшается с ростом кислотности.

Разные группы микроорганизмов проявляют неодинаковую чувстви­тельность к действию повышенной температуры. Дрожжи и микроскопичес­кие грибы малоустойчивы к нагреванию и быстро погибают при температу­ре 50 — 60°С. Исключение составляют некоторые осмофильные дрожжи, способные размножаться в достаточно концентрированных растворах са­хара или соли (например, в тузлуках) и выдерживать нагревание до 100°С несколько минут. Большинство бесспоровых бактерий отмирает во влаж­ной среде при нагревании до 60 — 70° С через 15 — 30 мин, а при 80 — 100° С — от нескольких секунд до 1 — 3 мин. Весьма термоустойчивы клетки микроорганизмов, находящиеся в подсушенном состоянии в частицах пыли или на стенках сухих сосудов. Они способны выдерживать длительное нагревание при температурах, превышающих максимум их развития. Высокую термоустойчивость проявляют споры бацилл, особенно термо­фильных микроорганизмов. Многие из них выдерживают темпе­ратуру кипения воды несколько часов. Во влажной среде споры бактерий погибают при нагревании до 120°С через 20 — 30 мин, а в высушенном состоянии при температуре 160 — 170°С — через 1 - 2 ч.

На губительном действии высоких температур основаны многие спосо­бы уничтожения микроорганизмов в рыбе, рыбопродуктах и других пище­вых продуктах, такие, как кипячение, варка, обжарка, бланширование. В рыбной промышленности большое распространение получили пастеризация и стерилизация.

Пастеризация - это процесс тепловой обработки при температуре 63 — 80°С в течение 20 — 40 мин. При пастеризации уничтожаются лишь вегета­тивные клетки микроорганизмов; споры бактерий, а также клетки некото­рых термофильных микроорганизмов могут сохраняться. Пастеризация используется при производстве продуктов из рыбного и нерыбного сырья, икры рыб. Для предупреждения порчи пастеризованных продуктов и задер­жки проростания спор сохранившихся микроорганизмов такие продукты следует немедленно охлаждать до температуры не выше 10 С и хранить в охлажденном виде.

Стерилизация предполагает уничтожение всех без исключения микро­организмов и их спор. Осуществляют стерилизацию либо сухим жаром (в сушильных шкафах), либо перегретым паром под давлением (в авто­клавах) , либо текучим паром (в аппаратах Коха). Стерилизация использу­ется при производстве баночных консервов.

При консервировании рыбы, морепродуктов необходимо учитывать хи­мический состав среды, содержание поваренной соли, сахара, жира и других компонентов, влияющих на термоустойчивость микроорганизмов и их спор, а также форму, размер и материал тары, в которую фасуют про­дукта.

Следует учитывать также, что среди массы микроорганизмов и даже в пределах одного вида бывают как менее, так и более термоустойчивые, поэтому при нагревании в одних и тех же условиях не все микроорганизмы погибают одновременно. Могут сохраняться отдельные клетки данного вида, оказавшиеся более стойкими. Чем сильнее продукт загрязнен микро­организмами, тем вероятнее присутствие в нем большого количества таких термоустойчивых особей, тем дольше нужно вести нагрев для их полного уничтожения.

Процесс отмирания бактерий или их спор под влиянием высоких температур протекает с определенной закономерностью.

Рыба, рыбные продукты и морепродукты при длительном нагревании снижают свои вкусовые качества, поэтому кроме стерилизующего эффекта при консервировании необходимо по возможности сохранить натураль­ные или близкие к натуральным свойства продукта, пищевую ценность, вкус, аромат, цвет, содержание витаминов и пр.

Действие различных форм лучистой энергии. Энергия, распространяю­щаяся в пространстве в виде электромагнитных волн, называется лучистой энергией. Различные спектры лучистой энергии характеризуются разной длиной волны и соответственно оказывают на организмы разное биологи­ческое действие. Излучение действует на организмы или вещества только тогда, когда оно поглощается ими.

Видимый свет (длина волны 300 — 1000 нм) оказывает благопри­ятное действие лишь на небольшую группу фотосинтезирующих бактерий, содержащих в клетках пигмент типа хлорофилла. Все остальные бактерии лучше развиваются в полной темноте. И если рассеянный свет, не оказывая губительного действия, значительно задерживает размножение микроорга­низмов, то прямые солнечные лучи их убивают, т. е. солнечные лучи облада­ют бактерицидным действием, что связано с активностью коротковолновой части спектра - ультрафиолетовыми лучами (длина волны 10 — 300 нм).

Проникающая способность ультрафиолетовых лучей незначительна, по­этому губительное действие они оказывают лишь на микроорганизмы, на­ходящиеся на поверхности облучаемых объектов. Наиболее активными яв­ляются лучи с длиной волны около 260 нм. Они поглощаются пуриновыми и пиримидиновыми основаниями нуклеиновых кислот. Это подавляет репликацию ДНК в облученных клетках, и клетка теряет способность к делению.

Бактерицидное действие ультрафиолетовых лучей зависит от продол­жительности и интенсивности облучения, температуры, рН среды, количест­ва микроорганизмов на единице поверхности. Действие ультрафиолетовых лучей тем сильнее, чем больше продолжительность и интенсивность облуче­ния, чем выше температура и кислотность среды и чем меньше микроорга­низмов на поверхности продукта. Среди бесспоровых форм наименее ус­тойчивы бактерии, выделяющие пигмент в окружающую среду, например Pseudomonasfluorescens, бактерии рода Micrococcus и др. Споры более устойчивы к ультрафиолетовым лучам, чем вегетативные клетки. Так, Вас. subtilis в 5 — 10 раз устойчивее к облучению, чем Е. coli. Довольно хорошо противостоят облучению ультрафиолетовыми лучами дрожжи и микроскопические грибы.

Ультрафиолетовые лучи применяются при дезинфекции воздуха холо­дильных камер и производственных помещений, воды, упаковочных мате­риалов.

Рентгеновские лучи, или х-лучи, с короткой волной электро­магнитных колебаний слабо поглощаются веществами и обладают сильной проникающей способностью. По отношению к ним микроорганизмы более устойчивы, чем высшие организмы. При этом небольшие дозы рентгенов­ских лучей стимулируют развитие микроорганизмов, а более высокие вы­зывают появление морфологически измененных клеток и замедление роста и размножения, а при очень высоких фазах наступает гибель микро­организмов. Быстрее всего гибнут вирусы. Большей устойчивостью обла­дают бактерии, а еще более устойчивы дрожжи и микроскопические грибы. Споры бактерий в 10 — 15 раз устойчивее, чем вегетативные клетки.

Губительное действие ионизирующей радиации или а-, Р- и Z-Лучей (длина волны менее 10 нм) на микроорганизмы связано либо с непосредственным действием лучей на цитоплазму (прямое действие) клетки, либо с действием их на питательную среду (косвенное действие). Вследствие высокого содержания воды в клетке микроорганизмов при прямом действии лучей происходит ионизация клеточного вещества, об­разуются высокореактивные группы типа гидроксильных, которые, взаи­модействуя с белками, вызывают интенсивный процесс окисления и раз­рушают внутриклеточные структуры.

Косвенное действие связано с превращениями, происходящими в пита­тельной среде. Предполагается, что при облучении в питательной среде воз­никают химические реакции, подобные тем, которые наблюдаются в живой цитоплазме. При этом образуются вредные для микроорганизмов вещества, питательный субстрат становится токсичным, непригодным для их разви­тия. Гибель микроорганизмов происходит при дозах облучения, в сотни и тысячи раз превосходящих смертельную дозу для животных. Наиболее ус­тойчивы к ионизирующей радиации грамположительные бактерии, спо­ры бацилл и клостридий, менее — грамотрицательные и особенно психро­фильные микроорганизмы. По чувствительности к радиоактивным излуче­ниям микроскопические грибы и некоторые виды дрожжей близки к бак­териальным спорам.

В рыбообрабатывающей промышленности ионизирующая радиация в целях стерилизации сырья и готовых продуктов пока не используется. Ис­следования в этой области продолжаются.

Радиоволны. Короткие электромагнитные волны длиной от 10 до 50 м и ультракороткие с длиной волны менее 10 м обладают стерилизующим эф­фектом. Это объясняется тем, что в результате прохождения через среду коротких и ультракоротких радиоволн возникают переменные токи высокой частоты (ВЧ) и сверхвысокой частоты (СВЧ). В результате обеспечивается быстрый нагрев среды до высокой температуры сразу во всех точках, т. е. объемно. В то же время в зависимости от строения и диэлектрической постоянной отдельные части неоднородного продукта могут быть нагреты до разного уровня (избирательно или селективно). Вода в стакане под действием токов высокой частоты закипает за 2 — 3 с.

Основным преимуществом СВЧ-нагрева по сравнению с традиционными способами является быстрота. Так, 1 кг рыбы варится в течение 2 мин. В рыбообрабатывающей промышленности СВЧ-нагрев используется в про­цессах варки, размораживания рыбы, а при сочетании с инфракрасным облучением — для получения жареной рыбы. Использование инфракрасного облучения способствует образованию обжаренной корочки. Существенной разницы в количественном и качественном составе микрофлоры рыбы, отваренной традиционным способом и полученной СВЧ-нагревом, не наб­людается.

Ультразвук. Ультразвуком называются упругие звуковые колеба­ния, частота которых превышает 20000 колебаний в секунду (20 кГц) , что находится за пределами слышимости человеком. Механизм бактерицидного действия ультразвука объясняется быстрым попеременным сжатием и рас­ширением отдельных участков среды. В местах сжатия давление резко воз­растает и может достись 1000 МПа. В местах разряжения в этот момент происходит разрыв вещества с образованием мельчайших пустот —  каверн. При этом наблюдается почти мгновенный разрыв клеточных оболочек, разрушение внутреннего содержимого клетки микроорганизмов вплоть до полного ее растворения. Более крупные бактерии разрушаются полнее и быстрее, чем мелкие; палочковидные бактерии погибают быстрее, чем коки.

Наиболее чувствительными являются молодые, физиологически актив­ные клетки. Споры бактерий более устойчивы, чем вегетативные клетки. Следует помнить, что при обработке ультразвуком плотных пищевых продуктов с целью их стерилизации возможно не только уничтожение jмикроорганизмов, но и повреждение клеток самого сырья. Хорошие результаты получаются при озвучивании жидких пищевых продуктов и воды.

Концентрация растворенных в воде веществ. Большое значение для жизнедеятельности микроорганизмов имеет осмотическое давление среды, которое определяется концентрацией растворенных в ней веществ. Осмоти­ческое давление внутри клеток бактерий соответствует давлению 10 — 20%-ного раствора сахарозы. Высокая концентрация растворенных в пита­тельной среде веществ приводит к плазмолизу клеток микроорганизмов: цитоплазма теряет воду, нарушается нормальный обмен веществ, изменяет­ся структура цитоплазмы, и клетка гибнет.

Отмирание микроорганизмов в растворах с высокой концентрацией со­лей наступает не сразу. Некоторые микроорганизмы могут приспосабливаться к изменению осмотического давления. Такое приспособление называется осморегуляцией. Так, у дрожжей и микроскопических грибов наб­людается способность к активной осморегуляции, в клеточном соке этих микроорганизмов накапливаются осмотически активные резервные пита­тельные вещества, благодаря чему они могут сохранять свою жизнедеятель­ность в средах с широкими пределами колебания осмотического давления. Большинство бактерий благодаря наличию полупроницаемой клеточной стенки и регуляторным функциям цитоплазматической мембраны, обеспе­чивающим равновесие в клетке и среде, малочувствительны к изменениям концентрации солей в пределах от 0,5 до 3%. Некоторые микроорганизмы нормально развиваются при высоком осмотическом давлении. Их называют осмофильными. В большинстве своем это галофилы (солелюбивые), ха­рактеризующиеся повышенной потребностью в хлористом натрии. Одни из них лучше развиваются на средах, содержащих 2 — 5% хлористого натрия (например, многие виды родов Achromobacterи Pseudomonas, обитающие н морской воде), другие переносят более высокую концентрацию соли (20 — 30%), например бактерии родов Halobacterium, Micrococcusи Sarmna.

К осморегуляции клетки способны только в состоянии активной жиз­недеятельности. Голодающие клетки с нарушенным дыхательным обменом к осморегуляции неспособны и при повышении осмотического давления иравнительно быстро погибают.

Явление плазмолиза лежит в основе консервирования рыбы и рыбопро­дуктов методом посола. Поваренная соль, являющаяся электролитом и диссоциирующая на ионы, обладает высокой осмотической активностью. Кроме того, поваренная соль оказывает на микроорганизмы токсическое (ядовитое) действие.

Концентрации поваренной соли, приостанавливающие развитие микроорганизмов, различны. Для предохранения от пор­чи многих пищевых продуктов достаточно около 15% соли. К действию соли особенно чувствительны гнилостные микроорганизмы, которые при содержании 5 — 10% поваренной соли в среде прекращают развитие, напри­мер Proteusvulgarisи Вас. subtilis. Рост бактерий рода Salmonella — воз­будителей пищевых отравлений — задерживается концентрацией соли 8 — 9 %, a Clostridium botulinum — 6,5 — 12%. Патогенные микроорганизмы более чувствительны к действию крепких растворов соли, чем спорофитные;палочковидные более чувствительны, чем кокки. Некоторые бактерии изрода Micrococcus могут свободно развиваться в среде с 25% поваренной соли. Если для консервирования используют рыбу, обитающую в соленой воде, то солелюбивые микроорганизмы, встречающиеся в воде соленых во­доемов, могут вместе с солью остаться на консервируемых продуктах и вы­звать их порчу. Например, пигментобразующая солелюбивая SerratiaSalinaria, способная развиваться даже в насыщенном растворе соли, вызы­вает порчу соленой рыбы — "фуксин". Рыба при этом окрашивается в крас­ный цвет. Некоторые пленчатые дрожжи не погибают в рассолах с 24 — 30% поваренной соли.

Известны различные виды порчи рыбы и рыбопродуктов (плесневение, "омыление" и др.) за счет галофильных (солелюбивых) микроорганиз­мов. В то же время при посоле сельди развитие галофильных микроорга­низмов даже желательно, так как они способствуют созреванию сельди, т. е улучшают ее вкусовые качества.

Концентрация соли, необходимая для задержания роста микроорга­низмов, зависит от ряда факторов: рН среды, температуры, содержания белков и др. Так, для задержки роста микроскопических грибов при температуре 0°С достаточно 8% соли, в то время как при комнатной тем­пературе требуется уже 12%. Развитие дрожжей в соленых продуктах пода­вляется в кислой среде при 14% соли, а в нейтральной — только при 20%. Для борьбы с галофильной микрофлорой необходимо поддерживать высо­кий санитарный уровень производства, а иногда прибегать к стерилизации продуктов нагреванием.

Гидростатическое давление и механические сотрясения. Микроорга­низмы неодинаково чувствительны к гидростатическому давлению. Одни выдерживают большое гидростатическое давление.

Например, на дне Тихо­го и Ииндийского океанов живут многие виды бактерий, способные раз­множаться при гидростатическом давлении 112 МПа.

Такие бактерии назы­ваются барофильными (от греч. baros — тяжесть). Другие (и их большин­ство) хорошо переносят высокое давление, но способны развиваться и при нормальном атмосферном давлении. Они называются баротолерантными.

Отношение микроорганизмов к механическим сотрясениям различно. Сильные и частые сотрясения губительны, а редкие и слабые стимулируют их развитие. Наиболее стойкими к механическим сотрясениям являются подвижные бактерии, обитающие в проточной воде.

Контакты

По всем вопросам писать на почту.

contact Mail.ru

adress Россия, г.Калининград.

О сайте

Литература для общего развития и познания известного и не неизвестного.