что такое плоскокислая порча консервов
Санитария при производстве овощных консервов
Этот вид порчи вызывают различные, большей частью спорообразующие бактерии. В процессе своей жизнедеятельности они образуют газы, которые и вызывают вздутие.
У разных видов консервов возбудители этого вида порчи различны. В томатных консервах (сок, паста, целые плоды) размножаются маслянокислые бактерии. Споры их, оставшиеся жизнеспособными после стерилизации даже в небольшом количестве, быстро прорастают и размножаются. Анаэробные условия, создавшиеся в закатанных банках, благоприятны для развития этих бактерий. Они возбуждают маслянокислое брожение, при котором выделяется большое количество газов.
Бомбаж консервов из зеленого горошка, спаржи происходит в результате размножения термофильных и гнилостных бактерий. Эти бактерии разлагают углеводы и белки с образованием углекислого газа, водорода, аммиака, сероводорода. Запах содержимого банки либо кислый, либо гнилостный.
Плоскокислая порча. Это также очень распространенный вид порчи различных овощных консервов. В данном случае происходит прокисание содержимого банки без образования газов. Этот вид порчи вызывают термофильные бактерии, накапливающиеся в продукте в процессе его подготовки к консервированию, особенно при различных задержках технологического процесса и переработке загрязненного сырья. Споры этих бактерий очень устойчивы к нагреванию (при 120° погибают только через 80-90 мин). Оставшиеся жизнеспособными после стерилизации, они прорастают в процессе хранения консервов и вызывают их порчу.
Микробиальная порча консервов, вызывающая пищевые отравления. Вместе с частичками почвы при недостаточно тщательной очистке и мойке сырья, а иногда из аппаратуры (при низком санитарном уровне производства) в консервируемые продукты могут попасть возбудители пищевых отравлений и их споры.
Особенно большую опасность представляют возбудители ботулизма (Клостридиум ботулинум). Особенно часто споры этого микроорганизма встречаются в почвах южных районов страны, например Самаркандского оазиса и др.
Споры этой бактерии очень устойчивы к нагреванию, выдерживают кипячение в течение 5-6 ч, а при большом обсеменении отдельные споры могут выдержать жесткий режим стерилизации. Все овощные консервы, имеющие малую кислотность (рН 5,5-5,3), являются хорошей средой для размножения микроорганизма и образования токсина, например пюре шпината, зеленый горошек, кукуруза, стручковая фасоль и др. При этом консервы могут не иметь явных признаков порчи.
Ранее считалось, что рН ниже 4,5 является ограничивающим фактором, так как развитие этого микроорганизма в кислой среде не наблюдается. Однако, как показали наблюдения, возбудитель ботулизма при массивном заражении может развиваться и образовывать токсин в пределах рН 4,2.
Этот микроорганизм может размножаться в консервах даже при рН 3,5. Выявлены токсигенные и нетоксигенные штаммы Клостридиум перфрингенс. Так, из консервированных огурцов был выделен Клостридиум перфрингенс, обладающий способностью образовывать токсин.
Особенно быстро нарастание количества микроорганизмов наблюдается при вынужденных перерывах и остановках конвейера.
28 Виды бактериальной порчи консервов
7. Микрофлора мясных баночных консервов.
7.1. Процессы стерилизации и пастеризации. Полная и промышленная стерилизация.
7.2. Источники бактериального обсеменения мясных консервов. Меры по предотвращению попадания микроорганизмов в сырье.
7.3.Стерилизация. Механизм действия высоких температур.
7.4. Остаточная микрофлора консервов.
7.5. Виды бактериальной порчи консервов.
В результате размножения микроорганизмов, не погибших в процессе стерилизации или попавших в банки вследствие их негерметичности после стерилизации, может наступить порча консервов.
Наиболее распространенные виды порчи консервов, вызываемые микроорганизмами, — бомбаж, плоскокислая порча (плоскокислое скисание), сульфитная норма.
Рекомендуемые файлы
Бомбаж. Банки с донышками, вздутыми вследствие внутреннего давления, называют бомбежными. Различают действительный (истинный ) и ложный бомбаж.
Бомбаж консервов может вызывать также токсигенный облигатный анаэроб С. botulinum. Однако при его размножении в консервах не всегда наблюдается явно выраженный бомбаж. Чаше всего банки остаются по внешнему виду вполне нормальными.
Кроме мезофильных облигатных анаэробов к возбудителям бомбажа консервов относится термофильный облигатный анаэроб С. thermosaccharolyticus, обладающий резко выраженными сахаролитическими свойствами и способностью к энергичному газообразованию.
Причиной бомбажа мясных и мясо-растительных консервов могут также быть факультативно-аэробные термофильные микроорганизмы из рода Bacillus: Вас. mesentericus ruber, Вас. polymyxa, Вас. asterosporas.
Кроме спорообразующих микроорганизмов микробиологический бомбаж могут иногда вызывать бесспоровые газообразующие микроорганизмы (бактерии группы кишечных палочек, рода Proteus, кокки, дрожжи и др.), сохранившие жизнеспособность при стерилизации или попавшие в готовые консервы вследствие негерметичности тары.
Химический бомбаж возникает в результате скопления водорода, образующегося при коррозии металла банки. В продукте обнаруживают соли железа и олова, которые придают ему металлический привкус. Нередко изменяется цвет продукта. Химический бомбаж чаще всего происходит и консервах (фруктовые, овощные и др.), содержащих органические кислоты.
Ложный бомбаж (физический) после стерилизации происходит в результате расширения содержимого банок под воздействием высокой температуры. Он может также быть в результате переполнения банки продуктом, при закладке в банку продукта с низкой температурой, вследствие недостаточного удаления из банки воздуха перед стерилизацией, при слишком быстром снижении давления пара в конце стерилизации, неправильной закатке донышка («хлопушка»), сильной деформации банок и т. д. Консервы с признаками ложного бомбажа в санитарном отношении безвредны, если, данные микробиологического исследования исключают их микробиологическую порчу (микробиологический бомбаж).
Плоскокислая порча. При этом виде порчи микроорганизмы, размножаясь в продукте, разлагают углеводы с образованием различных органических кислот без выделения газа, вследствие чего деформации, т. е. бомбажа банок, не наблюдается. Содержимое консервов приобретает слабый кислый запах и выраженный неприятный, кислый привкус. Иногда цвет продукта изменяется.
Основные возбудители плоскокислой порчи консервов— термофильные споровые аэробные микроорганизмы:Вас. stearothermophilus, Вас. aerothermophilus, Вас. sicarothermophilus, Вас. nondiastaticus, Вас. panis viscosus, Вас. coagulans. Эти микроорганизмы сохраняют жизнеспособность и развиваются в консервированных продуктах, богатых углеводами, в условиях хранения при повышенных температурах (55—70°С).
Порчу мясных и мясо-растительных консервов чаще всего вызывают Вас. aerothermophilus и Вас. stearothermophilus.
Сульфитная порча. Возбудителем этого вида порчи является термофильный споровый анаэробный микроорганизм С. nigrificans, который обладает слабовыраженными сахаролитическими свойствами, но разлагает белки с образованием большого количества сероводорода Сероводород растворяется в содержимом банки, поэтому порча не сопровождается вздутием концов банки, т. е. бомбажом. Сероводород адсорбируется продуктом, который чернеет и приобретает запах тухлых яиц.
Яйцо сельскохозяйственной птицы содержит вес питательные и биологически активные вещества, необходимые для роста и развития организма человека и животного. Особенно высококачественным продуктом питания человека являются яйца кур. Так, питательна ценность одного куриного яйца средней массы равна питательной ценности 40 г мяса или 200 г цельного молока.
В свежем курином яйце массой 58 г содержится приблизительно 56—58% белка, 32—36% желтка и 10—12% составляет скорлупа вместе с подскорлупными оболочками. В яйце кур около 74% воды и 26% сухих веществ. Из органических веществ 12—13% составляют протеины, около 12% жиры, 1% углеводы и менее 1% неорганические вещества. В яйце находятся незаменимые аминокислоты, жиры в легкоусвояемой форме, многие микроэлементы, почти все известные витамины и биологически активные вещества.
В пищевой промышленности используют как яйца, так и яичные продукты (яичный меланж и яичный порошок).
Яйца, инфицированные патогенными и условно-патогенными микроорганизмами, обезвреживают обычно тепловой обработкой.
Интенсивное развитие микроорганизмов обусловливает возникновение различных пороков пищевых яиц, среди которых наиболее часто встречаются «малое пятно», «тумак бактериальный» и «присушка».
Из яйцепродуктов следует выделить яичный меланж и яичный порошок. Для выработки этих продуктов используют свежие и и хранящиеся в холодильных камерах куриные яйца.
В готовом меланже и яичном порошке обычно обнаруживают большое количество микроорганизмов. Состав этой микрофлоры крайне разнообразен и в известной степени зависит от чистоты яиц, рук рабочих, чистоты воздуха в цехах переработки яиц.
Как не отравиться рыбными консервами
Любите рыбные консервы, но не знаете, как выбрать самые лучшие? Внимательно изучите советы экспертов, чтобы не отравиться.
Как не ошибиться при выборе консервов из рыбы рассказывает Ольга Денисюк, заместитель директора ФГБУ «Национальный центр безопасности продукции водного промысла и аквакультуры».
Срок и условия хранения
Очень важно посмотреть дату производства, срок и условия хранения продукта. При этом сразу можно определить, соблюдаются ли данные условия в торговом зале. Большинство консервов не требует особых условий хранения, они хранятся в основном при температуре от 0 до 20 ºC. Однако не лишним будет все же посмотреть информацию на упаковке.
Выловленные в сезон – вкуснее
Существуют установленные периоды вылова промысловых рыб. Например, консервы из горбуши лучше покупать, если они изготовлены на Дальнем Востоке в период путины лососевых рыб (июль – октябрь). Это своего рода гарантия, что они выработаны из свежевыловленного сырья. Что касается каспийской кильки, её вылов производят с января по апрель, а также сентября по декабрь.
Сезонность вылова рыбы может оказывать влияние на вкусовые качества консервов. В течение года у рыбы меняется питание, условия обитания, фазы развития. Это естественным образом отражается на составе мышечной ткани (например, содержании жира, белка) и влияет на вкус продуктов, приготовленных из рыбы.
В масле, томате или натуральные?
Каким консервам отдать предпочтение, зависит от вкусовых приоритетов покупателя и от того, для чего он приобретает консервированную рыбу. Однако, выбирая рыбные консервы, например, в собственном соку, масле или томатном соусе, нужно учитывать нюансы.
Естественно, консервы в масле калорийнее консервов в томатном соусе или в собственном соку. Об этом следует помнить, если вы следите за калорийностью потребляемых продуктов. Но в этом случае надо учитывать еще и жирность самой рыбы. Например, скумбрия более жирная рыба, а треска, минтай – более постная.
Для рыбных консервов в масле или томатном соусе важно соотношение составных частей (рыбы / масла или томатного соуса) – оно указано в нормативном документе, в соответствии с которым консервы выпускают. Поэтому производители стараются соблюдать эту норму. В натуральных консервах этот норматив не прописан, поэтому недобросовестный производитель может злоупотреблять и уменьшать массу рыбы в банке.
Какие консервы покупать нельзя
Бомбаж – вздутие банки с обеих сторон, он может быть микробиологический, физический, химический. Микробиологический бомбаж появляется из-за недоброкачественного сырья, нарушения режимов стерилизации, герметичности банки. Физический (холодный) бомбаж – чаще возникает при замораживании и последующем размораживании консервов. Химический (водородный) бомбаж – возникает в рыбных консервах, содержимое которых агрессивно по отношению к жестяной таре, в которую они упакованы.
ВАЖНО! Консервы в бомбажных банках есть нельзя.
Подтеки на банке из-за нарушения герметичности шва
«Хлопуша» – выпуклость на донышке консервов, исчезающая при нажатии на одном или возникающая на другом конце. Возникает при изготовлении крышек из тонкой жести, переполнении банок. «Хлопуша» может представлять первую стадию физического бомбажа. «Птичка» – деформация донышек или крышек консервов в виде уголков. Если «птичка» образуется на стыке продольного и поперечного швов, то банка часто бывает негерметичной. Ржавчина по закаточному шву, ржавый налет на поверхности банки.
ВАЖНО! Консервы с перечисленными выше внешними дефектами нельзя употреблять в пищу.
Внутренние дефекты
Белковый налет (творожистый осадок на поверхности рыбы) бояться не стоит – чаще всего он возникает в натуральных консервах, изготовленных из мороженого сырья, и свидетельствует о том, что для изготовления консервов использовали не безупречно свежее или неправильно замороженное сырье. Это не опасно для потребителя.
Скисание консервов (плоскокислая порча) – содержимое имеет кислый вкус и запах, в консервах томатный соус бледнеет и «тянется нитками». Причиной может быть задержанное сырье, нарушение режима охлаждения консервов после стерилизации. Есть такой продукт нельзя!
Повышенный водный отстой – характерен для консервов в масле. Возникает при использовании задержанного сырья, нарушения режима тепловой обработки. Это не опасно для потребителя.
Струвит – прозрачные или полупрозрачные кристаллы фосфорнокислой соли магния и аммония. Дефект характерен для натуральных консервов из горбуши, кеты, скумбрии, трески, крабов, кальмаров. Струвит безвреден для здоровья и считается пороком только в связи с возникновением неприятных ощущений от хруста кристаллов на зубах.
Потемнение внутренней поверхности банки (сульфидная коррозия) – фиолетовые и черные пятна на внутренней поверхности банки, напоминающие «мраморность», появляются в результате взаимодействия выделяющихся из рыбы летучих сернистых соединений с оловом и железом тары. Это не опасно для потребителя.
БАКТЕРИИ BACILLUS COAGULANS – ВОЗБУДИТЕЛИ ПЛОСКО-КИСЛОЙ ПОРЧИ КОНСЕРВОВ
По литературным данным термофильные микроорганизмы выделены в отдельную группу вследствие своей способности существовать при высоких температурах порядка (50-60)°С и выше. Эта обширная группа включает микроорганизмы, относящиеся к родам Bacillus и Clostridium. Они обладают высокой биохимической активностью. Обмен веществ в бактериальных клетках вышеуказанной микрофлоры происходит в 7-14 раз быстрее, чем у мезофильных микроорганизмов. Известно, что они обладают высокой сахаролитической активностью, могут разлагать большинство углеводов. Продукты метаболизма термофильных бацилл – это уксусная, муравьиная, масляная, молочная кислоты [1,2].
«Плоскокислую» порчу вызывают термофильные бациллы. Наиболее часто выделяемым возбудителем этого порока плодоовощных консервов являются представители вида Вacillus coagulans. Бактерии, вызывающие плоско-кислую порчу, являются факультативными анаэробами почвенного происхождения. В томатном соке они растут лучше всего при температуре 54,4-60,0° С. Термоустойчивость спор микроорганизма, вызывающего эту порчу, очень различается в зависимости от штамма бактерий. Изучение термоустойчивости, о которой сообщил Берри, при использовании концентрации спор 10 млн./мл при прогреве в томатном соке с pH 4,5 позволило установить значение Fо (время отмирания в минутах при 121°С), равное 0,33 мин. Эти результаты основаны на данных выращивания культуры после прогрева, но не на результатах инкубации. Вессел и Беньямин сообщили, что в опытах при использовании кратковременных (мгновенных) процессов со свежим томатным соком, инокулированным Вacillus coagulans (20000 спор на 1 мл), отмирание было почти полным в соке, подвергнутом кратковременному прогреву; при расчете стерилизующего эффекта время отмирания равнялось 0,73 мин при 121° С и было определенно полным при 1,1 мин. Согнефест и Джексон указывают, что практически все штаммы гибнут при стерилизации в течение 0,7 мин при 121° С, и выбор стерилизации, соответствующей 0,7 мин при 121° С, видимо, является обоснованным для применения в промышленности метода кратковременной стерилизации [8].
Проведенные в последнее время исследования причин плоско-кислой порчи томатного сока показали, что термоустойчивость вызывающего порчу микроорганизма в соке составляет от 5 до 37 мин при 94° С и от 1 до 10 мин при 100° С, что основано на результатах опытов. Максимальная термоустойчивость спор, содержащихся в количестве 10 000 в 1 мл, ниже 0,7 мин при 121,1° С. Из этих данных очевидно, что только прогревая томатный сок при 94-95° С, укупоривая его и выдерживая при этой температуре короткий период времени, нельзя уничтожить микроорганизмы с более высокой термоустойчивостью, вызывающие плоское скисание. Так, выдерживание сока 3 мин, достаточное для пастеризации его после закатки и перед охлаждением, недостаточно для уничтожения термоустойчивых, вызывающих плоское скисание спор, если они присутствуют в соке [3].
Размеры клеток (0,3-0,5)х(0,7-1,0)мкм. Грамположительны, реже грамвариабельны. Споры эллипсоидальные терминальные. Диаметр спор превышает диаметр клетки. На жидких питательных средах колонии образуют плотный белый осадок, который при встряхивании поднимается в виде спирали. Иногда появляется нежная пленка, частично покрывающая поверхность питательной среды. На агаризованных средах образуют мелкие сероватые колонии с плотным центром. На среде с индикатором бромкрезоловый пурпурный вокруг колонии образуется желтый ореол в результате изменения цвета индикатора в среде, подкисленной продуктами метаболизма бацилл. Споры термофильных бацилл более термостойки, чем споры мезофильных бацилл. Штаммы этих бацилл используют в качестве тест-культур при разработке режимов стерилизации низкокислотных консервов с рН > 5,2. Естественным местом обитания Вacillus coagulans является почва, откуда они попадают на консервируемое растительное сырье, вспомогательные материалы, технологическое оборудование. Поскольку при производстве консервов многие технологические операции проводят при повышенной температуре, в консервируемом продукте создаются благоприятные условия для развития термофильных микроорганизмов [5].
«Плоско-кислой» порчи особенно подвержены низкокислотные консервы, у которых рН превышает 5,2. Это консервы из зеленого горошка, сахарной кукурузы, фасоли, пюреобразные консервы для детского и диетического питания из кабачков, тыквы и др. Известны также случаи порчи термофильными бациллами мяса тушенного, икры баклажанной и кабачковой, гороха в томатной заливе [6].
Как указывает термин, при плоско-кислой порче банки не вздуваются и до их вскрытия нет признаков, по которым можно определить этот вид пopчи. Установлено, что образование газа при росте этого микроорганизма не наблюдается или оно такое слабое, что вакуум изменяется незначительно (в тех случаях, которые были исследованы). Таким образом, отсутствует возможность отбраковать испорченные банки при определении вакуума или методами, основанными на прогреве, что иногда достигается при определении плоско-кислой порчи некислотных овощных консервов. В качестве первого признака роста этого микроорганизма в большинстве случаев наблюдается выраженный привкус и запах, за которыми следуют нарастание кислотности и изменение в цвете как признаки прогрессирования порчи. Однажды отмеченные неприятный запах или очень резкая кислотность являются признаками порчи, что легко распознать. При росте этого микроорганизма в томатном соке pH падает с 4,5 до 3,5 [6].
Концентрация спор в 1 мл
Минимальное значение pH, при котором возможен рост
Типы порчи
Консервы считаются недоброкачественными, если содержимое банки подверглось каким-либо вредным для здоровья потребителя изменениям или если состояние тары допускает возможность подобных изменений. Порча консервов может возникнуть по ряду причин: в результате жизнедеятельности микроорганизмов, химических реакций между содержимым банки и металлом, из которого она изготовлена, неправильного проведения операций консервирования, неосторожного обращения с банками и несоответствующих условий хранения. Банки с испорченными консервами могут иметь вполне нормальный вид или же обнаруживать ясно выраженные аномалии, например, различную степень деформации. В некоторых случая, например если деформация банки получилась в результате неправильного проведения процесса консервирования или неправильной работы автоклава, содержимое таких банок может оставаться вполне доброкачественным. Однако консервы в таких банках считаются недоброкачественными, так как они по внешнему виду не отличаются от банок, содержимое которых подверглось микробиальной порче, и, следовательно, не могут поступить в продажу.
Основными дефектами или причинами порчи консервов являются следующие.
Порча микробиального характера подвергается обсуждению ниже. В данной главе рассматриваются кратко другие виды порчи, так как определение причин различных дефектов банок является важной операцией бактериологического контроля консервов.
Недостаточная стерилизация
В недостаточно стерилизованных консервах жизнедеятельность выживших микроорганизмов может привести к образованию газа, в результате чего банка становится бомбажной, или же содержимое банки может подвергнуться закисанию и прочим нежелательным изменениям, отрицательно действующим на качество консерва. Если рост микроорганизмов происходит без газообразования, банки имеют нормальный внешний вид и порчу можно обнаружить только после вскрытия банки.
Любые консервы, подвергшиеся порче в результате жизнедеятельности микроорганизмов, выживших после процесса стерилизации, в некотором смысле могут быть отнесены к подвергшимся недостаточной стерилизации; однако основной причиной такой порчи не всегда может быть недостаточный режим стерилизации. Если все операции процесса консервирования проводятся в надлежащих санитарно-гигиенических условиях, т. е. на чистом оборудовании, с применением вполне доброкачественного сырья, то данный режим стерилизации может быть вполне надежным для обеспечения стойкости продукта при последующем хранении. Если же при проведении процесса консервирования надлежащие санитарно-гигиенические условия не обеспечены, то тот же самый режим стерилизации может оказаться недостаточным для предотвращения порчи консервов при хранении. Поэтому весьма важно проводить различие между порчей, получающейся в результате высокой обсемененности продукта термостойкими микроорганизмами, возникшей в результате каких-либо отклонений в проведении технологического процесса, и порчей консервов за счет недостаточного режима стерилизации. Хотя оба вида порчи могут быть отнесены за счет недостаточной стерилизации в строгом смысле этого слова, ни в том, ни в другом случае порчи повышение режима тепловой обработки не повысит стерильность консерва.
За исключением случаев явно недостаточной стерилизации, микробиальная «порча консервов вызывается каким-либо микроорганизмом одного вида. В продуктах с низкой и средней кислотностью возбудителями порчи являются обычно спорообразующие виды. В кислых продуктах, не подвергавшихся стерилизации под давлением, возбудителями порчи могут быть дрожжи или ацидофильные плесени, не образующие спор, и спорообразующие бактерии; могут также присутствовать спорообразующие микроорганизмы, неустойчивые в кислотной среде и потому не вызывающие порчи. За некоторым исключением, присутствие микроорганизмов какого-либо одного вида в банке, не имеющей внешних механических дефектов, является показателем недостаточной стерилизации.
Первой стадией бактериологического исследования порчи указанного вида является идентификация вызвавшего ее микроорганизма. Биохимическая деятельность микроорганизма может быть неодинаковой в консервах и в лабораторной среде; микроорганизм, нормально не образующий газа, может вызвать порчу консервов с газообразованием. Это обстоятельство подтверждено многими исследователями, и примерами такой порчи могут быть следующие: порча рубленой ветчины микроорганизмами из рода Bacillus; бомбаж банок с рисовым пудингом, вызванный микроорганизмами, сходным со Streptococcus lactis; образование газа в консервах из горошка и кукурузы, вызванное штаммом Staphylococcus aureus. В начальной стадии порчи полной идентификации микроорганизма не требуется, но для скорейшего установления его происхождения весьма важно определить, к какой группе он принадлежит. Определение термической смертельной точки, проведенное в исследуемом продукте, дает возможность регулирования и повышения режима стерилизации, однако без ущерба для органолептических качеств данного продукта.
Для устранения инфекции необходимо исследовать сырье. Помимо основных ингредиентов, следует также исследовать и второстепенные, например растворы красителей и специи. Консервы горошек, спаржа, сгущенное молоко без сахара и другие, употребляемые в пищу без дополнительного нагревания, могут быть сильно загрязнены спорами бактерий плоскокислой порчи и другими видами бактерий и качество продуктов перед их использованием должно быть проверено в бактериологическом отношении.
Камерон особо отметил значение аппаратуры и оборудования как источника микробиального загрязнения консервов; в особенности важное значение имеет загрязнение спорами бактерий плоскокислой порчи. Опасность порчи консервов значительно больше на заводах, оснащенных сложным оборудованием, в числе которого имеются смесительные тэнки и другие смесители, представляющие весьма благоприятные условия для развития термофилов, которые могут перейти в продукт. В тех случаях, когда порча консервов имеет источником обсемененность оборудования, степень микробиального загрязнения консервов, выпущенных с линии в начале смены, незначительна и постепенно возрастает в течение рабочего дня.
Одной из причин массовой микробиальной порчи консервов может оказаться недостаточная чистка консервного оборудования, на котором в течение ночи имел место рост теплоустойчивых бактерий. В таких случаях наблюдается, что порче подвергаются банки, прошедшие линию в начале смены; во время непрерывного потока продукта через линию загрязнение микроорганизмами может отчасти или совсем снизиться, и консервы, вышедшие с линии, работавшей в течение некоторого времени, могут оказаться неиспорченными. Поэтому при анализе причин вспышек массовой порчи консервов рекомендуется, если возможно, установить, в какое время смены были выпущены забракованные консервы.
В тех случаях, когда массовая порча вызвана анаэробным микроорганизмом, источником ее, как правило, является сырье; благоприятные условия для роста анаэробов редко создаются на оборудовании консервной линии.
Неправильное ведение работы или неправильная конструкция автоклавов, за счет которых получается недостерилизация консервов, также могут быть ответственными за внезапные вспышки массовой порчи. Обычно такой порче подвергается лишь часть загрузки автоклава под влиянием локализованного недостаточного нагрева из-за присутствия воды или воздушных карманов в автоклаве во время стерилизации. В случаях особенно высокой порчи такое недостаточное нагревание выражается в 50%-ном снижении действия режима стерилизации; когда же степень недостерилизации в указанных участках автоклава невелика, то равномерность распределения тепла в автоклаве кажется нормальной, однако летальный эффект нагревания на микрофлору в банках снижается.
Согласованность показаний манометра и термометра необязательно указывает на полное устранение воздуха из автоклава. Это замечание было подтверждено опытами, в которых температура банок в автоклавах с недостаточным удалением воздуха была примерно на 50° ниже температуры автоклава, устанавливающейся при совершенной согласованности показаний температуры и давления. Тщательное удаление воздуха из автоклава при помощи соответствующей арматуры является единственным средством устранения указанных неполадок.
Причиной недостаточной стерилизации данной партии консервов в автоклаве может быть неправильный способ загрузки и размещения банок. Эклунд с сотрудниками установили, что температура содержимого в плотно уложенных прямоугольных банках (емкостью 3,7 кг) была значительно ниже во время стерилизации, чем температура, указываемая термометром, так как выступающие стенки банок мешали свободному прохождению пара ко всем сторонам банок. Размещение банок в автоклаве может затруднить движение конвекционных токов и привести к недостаточной стерилизации содержимого всех банок. Прогрев содержимого банок может также замедлиться в консервах с плотно уложенным содержимым, в которых твердая часть значительно преобладает над жидкой.
Недостаточное охлаждение
Ввиду того, что термостойкость термофилов настолько высока, что тепловая обработка, требующаяся для их уничтожения, зачастую вызывает снижение органолептических качеств продукта, борьба с этими микроорганизмами в основном заключается в устранении или снижении инфекции с последующим быстрым охлаждением и хранением консервов, подверженных термофильной порче, при относительно низких температурах.
Термофилы, вызывающие плоскокислую порчу, быстро размножаются при температурах порядка 48,9-71,1°, и отсутствие немедленного охлаждения банок после стерилизации до температуры ниже указанных пределов может привести к значительной порче продукта. Как правило, банки охлаждают до 35°, при этом они сохраняют достаточно тепла для быстрой обсушки; если же банки укладывают в ящики, установленные в большие штабеля, то дальнейшее охлаждение банок будет протекать медленно и возникнет опасность плоскокислой порчи продукта. Следовательно, хранить стерилизованные и уложенные в ящики банки с консервами следует в прохладном, хорошо вентилируемом помещении и устанавливать ящики в невысокие штабеля.
В связи с термофильной порчей консервов, получившейся в результате недостаточного охлаждения банок после стерилизации, представляют интерес опубликованные в 1952 г. исследования, которыми было установлено, что споры термофилов плоскокислой порчи отмирали при хранении в некислотных пищевых средах при 21°, споры термофильных анаэробов сохранялись без изменений. В отношении спор плоскокислой порчи увеличение стерилизующего значения режима тепловой обработки вызывало увеличение скорости и полноты автостерилизации. На основании этих данных можно сделать практические выводы о возможности снижения плоскокислой порчи консервов следующими путями: а) снижением количества спор в продукте при помощи строгого контроля подготовительных операций и максимального режима стерилизации, т. е. при температуре, максимально допустимой с точки зрения органолептических качеств продукта; б) хранением в прохладном помещении в течение нескольких месяцев.
Негерметичность шва
Порча консервов, происходящая вследствие нарушенной герметичности шва после стерилизации, несомненно имеет наибольшее практическое значение по сравнению с другими причинами порчи данной продукции. Потери за год вследствие указанной причины могут быть очень высокими; снижение их может быть достигнуто улучшением техники процесса консервирования и тщательностью контроля.
Микроорганизмы, загрязняющие консервы в результате нарушения герметичности швов банок после стерилизации, могут быть весьма разнообразных видов, включая кокки и палочки спорообразующих и неспорообразующих микробов. Дрожжи встречаются редко, а плесени присутствуют только при наличии банок с большими дефектами. Камерон и Эсти указывают, что в отношении кислых продуктов такого разнообразия загрязняющей микрофлоры не наблюдается; кислотность оказывает избирательное действие на микроорганизмы, проникающие в банки с негерметичными швами, и допускает рост только некоторых видов. Основным источником микробиального загрязнения является вода, используемая для охлаждения банок после стерилизации. Микроорганизмы, попадающие из воздуха, по-видимому, не имеют большого значения для порчи консервов из-за негерметичности швов банок; банки, подвергающиеся воздушному охлаждению, неизменно дают меньший процент брака по сравнению с охлажденными водой, если последняя не была дезинфицирована хлорированием или каким-либо другим путем. Соотношение между количествами испорченных банок воздушного и водяного охлаждения составляет 1:10.
Практический опыт, по-видимому, показывает, что микробиальное загрязнение содержимого банок после стерилизации приводит в результате к бомбажу; это указывает на закупорку неплотностей шва содержимым банки. Однако тип порчи совершенно определенно зависит от природы присутствующих микроорганизмов, и если они относятся к видам, не образующим газа, то банки сохраняют свой нормальный внешний вид; банки не дадут бомбажа, если дефект шва является настолько сильным, что допускает свободный выход газа по мере его образования.
В банках с нарушенной герметичностью шва, как правило, присутствуют несколько видов микроорганизмов, но иногда в продукт может проникнуть только один какой-либо вид, например спорообразующие, микроорганизмы. Это особенно относится к банкам, охлаждавшимся хлорированной водой, в которых число бактерий может быть снижено и сохраняются только устойчивые спорообразующие виды. Присутствие жизнедеятельных кокков или неспорообразующих палочек в банках, стерилизованных под давлением, рассматривается обычно как доказательство нарушения герметичности шва после стерилизации, так как эти виды не способны выдержать стерилизацию.
Если порча произошла вследствие нарушения герметичности шва банок, в особенности низкокислотных консервов, микроскопическое исследование содержимого может обнаружить кокки, которые, однако, могли уже присутствовать в сырье во время укладки продукта в банки и затем были уничтожены во время тепловой обработки. Микроскопическое исследование имеет большое значение при осмотре испорченных консервов, но оно должно всегда сопровождаться посевами культур с целью определения, являются ли наблюдаемые микроорганизмы живыми. Ввиду того, что температурный оптимум роста большинства микроорганизмов, присутствующих в охлаждающей воде и в воздухе, составляет от 20 до 25°, посевы при этой температуре всегда должны быть включены в процесс контроля содержимого подозрительных банок. Многие микроорганизмы, присутствующие в воде или в воздухе, дают слабый рост или совсем не дают роста при 37°; может случиться, что в культурах, выделенных из инфицированных банок и подвергнутых термостатной выдержке при этой температуре, в некоторых случаях присутствие живых микроорганизмов не будет обнаружено.
В продуктах с плотной консистенцией, например на мясном рулете, микроорганизмы чаще развиваются на поверхности содержимого банки, вследствие чего посевы пробы, взятой из центра, могут оказаться стерильными. Поэтому очень важно при исследовании содержимого банки с негерметичным швом брать пробу на посев также и с поверхности консерва.
Контроль порчи консервов в результате нарушенной герметичности швов банок. Мероприятиями, снижающими до минимума порчу консервов, получающуюся вследствие нарушения герметичности швов после стерилизации, являются: возможно полная герметизация швов банок, сведение к минимуму бактериальной обсемененности воды, используемой для охлаждения банок, правильное управление работой автоклава во время охлаждения и соответствующее эксгаустирование банок, обеспечивающее минимальное напряжение на швы; швы, даже вполне герметичные, подвергаются в процессе стерилизации значительным напряжениям, и, если последние чрезмерны, герметичность швов может настолько нарушиться, что внутрь банки попадут мельчайшие количества охлаждающей воды или воздуха.
Так как порча банок вследствие нарушенной герметичности швов происходит в результате микробиального загрязнения их содержимого во время охлаждения водой, бактериологическое качество охлаждающей воды на консервном заводе приобретает весьма существенное значение. При охлаждении водой, осуществляемом немедленно после тепловой обработки, в банке образуется вакуум вследствие конденсации водяных паров и уменьшения объема остаточного воздуха и содержимого банки. При рассмотрении порчи консервов в банках, сохранивших нормальный внешний вид, было высказано предположение, что появление неплотностей швов банки может произойти в момент, когда шов в контакте с загрязненной охлаждающей водой изменяет форму в результате перехода концов из выпуклого (внутреннее давление) в вогнутое (внутренний вакуум) положение. Вряд ли загрязняющие микроорганизмы смогут проникнуть в банку, пока внутри ее существует давление; практическим выводом из этого может быть предложение прекращать процесс охлаждения водой до образования вакуума в банке.
Порча до стерилизации
Микроорганизмы могут развиваться, в особенности в жаркую погоду, при наличии слишком длительного интервала между наполнением банок и тепловой стерилизацией. Это особенно относится к измельченным продуктам, укладываемым в банки в холодном виде, например мясным паштетам и др.; измельчение повышает температуру смеси, в результате чего стимулируется рост микроорганизмов. Последующей тепловой обработкой может быть достигнута стерилизация содержимого банки, но выделение газа, вызванное микроорганизмами во время периода подъема температуры в автоклаве, может привести к бомбажу банок. Типичный случай порчи, вызванной подготовительными операциями, опубликован в 1936 г. Возбудителем порчи был микроорганизм Clostridium welchii, выживший во время предварительной варки мяса. Быстрый рост микроорганизма в нагретом мясе сопровождался образованием достаточного количества газа, вызвавшего бомбаж банок. После стерилизации живые микроорганизмы из содержимого банки выделены не были. При таком виде порчи культуры, выделенные из стерилизованных банок, неизменно стерильны, но под микроскопом видны многочисленные клетки микроорганизмов.
Подобные бактериологические данные могут быть получены при анализе банок, давших бомбаж вследствие недостаточной стерилизации или нарушения герметичности шва, но в которых произошло отмирание бактерий. Пробы, взятые из таких банок, стерильны, но под микроскопом видны многочисленные микроорганизмы, хотя некоторые клетки разрушены и полностью исчезли. Термофилы в особенности подвержены быстрой автостерилизации. Иногда бывает очень трудно отличить это состояние от подлинной стерильности. К правильному диагнозу можно прийти, отмечая состояние микроорганизмов в окрашенных мазках. В тех случаях, когда микроорганизмы подверглись автостерилизации, клетки окрашиваются неравномерно и испытывают другие дегенеративные изменения, например значительные морфологические отклонения. Если же отмирание микроорганизмов произошло в результате тепловой обработки, клетки, как правило, окрашиваются четко и не обнаруживают признаков дегенерации.
Водородный бомбаж
При этом виде бомбажа концы банок вспучиваются в результате образования водорода под влиянием коррозии внутренней поверхности банки. Наблюдаются разные степени бомбажа, начиная с хлопуш до сильного бомбажа; при некоторых условиях коррозия внутренней поверхности банки может привести к фактическому прободению последней.
Водородный бомбаж, при котором содержимое банки может быть вполне безвредным для здоровья потребителя, встречается в основном в банках с плодами, содержащими органические кислоты, причем образование такого бомбажа зависит от ряда факторов, включая эффективность эксгаустирования, размеры верхнего незаполненного пространства в банке и температуру хранения. Наблюдавшиеся в США и Великобритании значительные потери за счет водородного бомбажа, в особенности фруктовых консервов, заставили обратиться к широким исследованиям коррозии белой жести.
При исследовании водородного бомбажа осмотр внутренней поверхности банки может дать очень мало указаний, так как зачастую интенсивность коррозии в таких банках не выше происходящей в нормальных банках. Единственным надежным способом является анализ состава газов в верхнем незаполненном пространстве, причем содержание водорода в банках с водородным бомбажем составляет по меньшей мере 50% от общего объема присутствующих газов. Очень полезные диагностические методы опубликованы в 1944 г. Подробные сведения о коррозии внутренней поверхности консервных жестяных банок можно найти в работах ряда исследователей.
Неправильная работа автоклава
Слишком быстрое снижение давления пара в конце процесса стерилизации создает высокое давление внутри банок в результате чего получается резкое напряжение и деформация банок, которые после охлаждения принимают вид бомбажных. Такие банки не имеют положительного внутреннего давления, и концы их можно вернуть в более или менее нормальное исходное положение. Характерной особенностью банок, подвергавшихся аномальному напряжению в процесса стерилизации, является деформация корпуса или расширительных колец на донышках (рис. 20). Хотя банки, подвергшиеся умеренному напряжению, нельзя отнести к категории испорченных, однако необходимо принять всяческие меры к его устранению, так как такое напряжение весьма содействует порче в результате нарушения герметичности швов банки. В тех случаях, когда создается сильное напряжение, необходимо более медленно снижать давление пара после стерилизации и применять охлаждение под давлением. Если донышки изготовлены из слишком тонкой белой жести, они не могут выдержать напряжения от давления, образующегося в банках во время стерилизации.
Недостаточное эксгаустирование
В процессе тепловой стерилизации недостаточно эксгаустированные банки испытывают сильное напряжение от чрезмерного внутреннего давления, создающегося вследствие расширения объема присутствующих газов. По наружному виду банки, подвергшиеся недостаточному эксгаустированию, могут являть собой переход от легкой хлопуши к общей деформации, в зависимости от количества остаточного воздуха и газов, выделившихся из содержимого банки и от размеров верхнего незаполненного пространства; однако даже в сильно деформированных банках внутреннее давление после стерилизации и охлаждения редко превышает несколько десятых долей килограмма на квадратный сантиметр. Такие банки, разумеется, в систему сбыта не поступают. Недостаточное эксгаустирование, в результате которого создается низкий вакуум в банке, может не дать сильной деформации банки в процессе тепловой стерилизации. Однако могут возникнуть затруднения, если такие банки транспортируются в страны с жарким климатом или в области, находящиеся высоко над уровнем моря, в которых высокие температуры или пониженное атмосферное давление могут вызвать вспучивание концов банок. Согласно опубликованным данным, потеря вакуума в банках составляет 25 мм на каждые 305 м увеличения высоты над уровнем моря.
Большая часть газов, заключенных в верхнем незаполненном пространстве банок, подвергшихся недостаточному эксгаустированию, представляет собой воздух; исключение составляют овощные консервы и в меньшей степени мясные консервы, в которых в процессе стерилизации происходит выделение углекислого газа, накапливающегося в большом количестве в верхнем пространстве банки. Содержание кислорода в консервах значительно меньше, чем в воздухе, и он обычно полностью отсутствует вследствие поглощения его содержимым и металлом банки.
Нормально большая часть газовой смеси, содержащейся в верхнем пространстве банки после стерилизации, состоит из азота. Исходный объем воздуха в верхнем пространстве банки может быть вычислен на основании найденного азота; если известен объем верхнего незаполненного пространства банки, можно вычислить начальный вакуум.
Переполнение банок
При вакуумной закатке банок или наполнении банок холодным продуктом (мясной паштет и пр.) указанное явление отсутствует, и в таких случаях необходимо тщательное регулирование наполнения банок до заданного уровня или веса.
Вдавливание корпуса банок
Такой вид деформации банки (рис. 21) обычно наблюдается в крупных банках с очень высоким вакуумом, когда под действием атмосферного давления происходит сдавливание корпуса банки. Аналогичное явление наблюдается в банках, охлажденных под давлением, когда давление воздуха очень высоко или когда банки изготовлены из тонкой жести. Уменьшение объема вследствие указанной деформации банки, вызывает в свою очередь снижение вакуума; такие деформированные банки под действием даже умеренного эксгаустирования могут стать хлопушами. В некоторых случаях в таких банках может быть нарушена герметичность шва, в особенности при плохом качестве его выполнения.
Ржавление банок
Классификация (сортировка) банок с признаками наружного ржавления требует весьма тщательного подхода. Если после удаления ржавчины осмотр с помощью лупы обнаруживает ясно выраженное прободение основного металла, рекомендуется отнести такую банку к категории брака. Банки со слабыми признаками ржавления, без заметного прободения металла, могут считаться пригодными для немедленного сбыта и потребления.
Применение наружного лакового покрытия сводит к минимуму опасность ржавления банок; поэтому банки, предназначенные для длительного хранения или хранения в суровых климатических условиях, как правило, подвергаются наружной лакировке. Ржавлению подвержены в особенности участки под этикетками, если этикетка или клей содержат гигроскопические вещества. Ржавчина обнаруживается появлением пятен на этикетке. Значительные затруднения возникают при упаковке банок в деревянные ящики из невыдержанной древесины. Влияния влажности, которым подвергаются банки во время хранения, чрезвычайно вредны, если такие ящики с банками уложены в высокие штабеля: особенно медленно высыхает дерево ящиков, находящихся в центре штабеля. Сведения по режимам хранения консервов опубликованы в бюллетене № 17 американской жестяно-баночной компании в 1949 г.
Избыточное охлаждение после стерилизации также может вызвать ржавление банок. При охлаждении необходимо, чтобы в банках оставалось достаточно тепла для испарения воды, оставшейся на поверхности после прохождения банок под душевым устройством. Для обеспечения быстрой обсушки банок после охлаждения достаточна равновесная температура 35°.
Механические повреждения
Помимо прочих соображений, необходимо учитывать большое значение с бактериологической точки зрения порчи содержимого банок вследствие грубого с ними обращения. Это обстоятельство освещено в работе, опубликованной в 1943 г. В таких случаях важно установить размеры и место механического повреждения. Резко выраженная деформация шва может привести к нарушению его герметичности, и такие банки должны быть отнесены к браку. Если деформация корпуса в результате механического повреждения столь велика, что происходит также и деформация шва, то такие банки тоже следует отнести к браку; незначительная деформация корпуса банки, однако, допускается. На рис. 22 и 23 показаны случаи деформации швов в результате механических повреждений. Шов нормального механического качества выдерживает легкую деформацию без нарушения герметичности; поэтому механическое повреждение шва должно ставиться в связь с качеством его выполнения.