Большинство натуральных овощных консервов, состоящих из бланшированных овощей, залитых 2–3 %-м раствором поваренной соли, обладают низкой кислотностью и рН более 4,6, что создает благоприятные условия для развития различных бактерий, многие из которых образуют споры. Поэтому такие консервы стерилизуют при температуре значительно выше 100 °С.

Степень бактериальной обсемененности горошка колеблется в больших пределах и зависит от ряда факторов. Основная масса микроорганизмов попадает при обмолоте стручков вместе с ботвой на горохомолотилках. При сборе стручков без ботвы и при освобождении зерен на лущильных машинах сырье загрязняется меньше.

Во время обмолота и лущения часть зерен раскалывается, образуются трещины, вытекает липкий сок. В поврежденных зернах особенно интенсивно развиваются бактерии, что приводит к порче и инфицированию остального сырья. Процент дробленых зерен увеличивается при переработке недозрелого горошка, неравномерной и недостаточной загрузке молотилки сырьем, повышении числа оборотов барабана и др. Поэтому необходимо следить за правильной регулировкой горохомолотильных и лущильных машин, а во время перерывов в работе и в конце смены производить очистку, промывку барабанов, бичей, сит водой и раствором хлорамина.

При переработке на первичных пунктах после обмолота зерно следует очищать от посторонних примесей и тщательно промывать в чистой, проточной воде, что снижает бактериальную обсемененность примерно в 10 раз. Промытое зерно как можно быстрее доставляют на завод для последующей переработки.

При длительной доставке и хранении зерна, особенно при температуре более 20 °С, количество микроорганизмов начинает возрастать, возможно прокисание зерна, так как низкая кислотность и содержание белков, углеводов, минеральных веществ в горошке способствуют развитию микрофлоры.

Во избежание накопления бактерий транспортировку зерна осуществляют в цистернах с водой и льдом в соотношении зерна и воды 1:2. В воде, охлажденной до 4 °С, при транспортировке зерна на расстояние 50 км увеличения количества бактерий практически не наблюдается.

Свежесобранный горошек в стручках при 0–1 °С можно хранить до 9 суток, так как за этот период бактериальная обсемененность повышается незначительно. При дальнейшем хранении скорость накопления микроорганизмов возрастает.

Спаржа, шпинат, щавель быстро вянут и подвергаются загниванию. Такое сырье следует перерабатывать после сбора как можно быстрее.

При хранении шпината, щавеля навалом температура сырья может подниматься выше 30 °С, что снижает качество и способствует накоплению термофильных бактерий. Во избежание этого необходимо проверять температуру сырья и проводить перелопачивание.

Сырье вялое, сильно загрязненное землей, мокрое, загнивающее, с механическими повреждениями отбраковывают.

Листья шпината, щавеля растут вблизи поверхности почвы, поэтому они, особенно в дождливую погоду, сильно загрязняются землей и бактериями. Большое количество бактерий, в том числе и термофильных, находится на спарже. Сильно загрязненное сырье предварительно замачивают в чистой проточной воде: шпинат, щавель – в течение 1–2 ч, спаржу – не более 6 ч.

Влияние на микрофлору технологических процессов.  Транспортировка и мойка сырья. Для передачи сырья с одного процесса на другой применяют транспортеры, элеваторы. Ленты транспортирующих устройств необходимо каждые 3–4 ч очищать от остатков сырья и промывать горячей водой, так как вытекающий сок создает благоприятные условия для накопления бактерий.

Применение гидравлических транспортеров, флотационных моечных машин при переработке зеленого горошка способствует лучшему отмыванию загрязнений, в том числе и бактерий. Промывание сырья сильными струями воды и дополнительное ополаскивание на наклонных ситах уменьшают бактериальную обсемененность в несколько десятков раз.

Бланшировка и охлаждение. Особенно резко снижается микрофлора при проведении бланшировки сырья в воде при температуре 90 °С. Значительное количество микроорганизмов погибает, часть – смывается горячей водой. Однако некоторые бланширователи слишком громоздки, недоступны для очистки от остатков сырья. Это способствует возникновению очагов бактериального загрязнения.

При длительных остановках линии из бланширователя удаляют всю горячую воду, остатки сырья и пропускают холодную воду для быстрого снижения температуры аппарата, так как медленное остывание способствует накоплению термофильных бактерий. Не реже 1 раза в сутки бланширователи промывают горячей водой и 0,2 %-м раствором хлорамина, тщательно очищая участки металла, подвергшиеся коррозии. После бланширования надо быстро охладить сырье. При снижении температуры создаются условия, неблагоприятные для развития термофилов. Кроме того, вода смывает с поверхности сырья крахмал, вытекающий из поврежденных зерен горошка, кукурузы. Если остается слой крахмального клейстера, то это не только ухудшает вид готовых консервов, но и несколько замедляет процесс нагрева при стерилизации.

Охладители, применяемые на заводах, не обеспечивают быстрого снижения температуры, поэтому во время охлаждения сырья и на последующих процессах, проводимых до стерилизации, наблюдается значительное увеличение количества бактерий.

Срезание зерен и подогрев. На куттерах, где производят срезание зерен с початков, происходит загрязнение кукурузы бактериями. При производстве дробленой кукурузы термофилы могут развиваться в двух подогревателях-смесителях, в которых очищенная кукурузная масса смешивается с профильтрованным раствором сахара, соли и подогревается. Накопление термофилов происходит при понижении температуры, а также при плохой очистке этих аппаратов от остатков сырья.

Протирание сырья. Загрязнение термофилами щавеля и шпината возможно при протирании горячих листьев через сита протирочной машины. Перед расфасовкой пюреобразную массу для облегчения процесса стерилизации прогревают до температуры не ниже 85 °С.

Расфасовка. Бактериальная обсемененность зеленого горошка, кукурузы увеличивается при хранении в бункере перед наполнением, а также во время расфасовки в банки из-за загрязнения бактериями дозирующих устройств. Накоплению термофилов и других бактерий способствуют перерывы в работе.

Для уменьшения обсемененности следует максимально сокращать время хранения сырья перед расфасовкой, а в перерыве и в конце смены тщательно очищать и промывать дозирующую часть наполнителя.

Периодически оборудование линии исследуют на бактериальную обсемененность. На 1 см², поверхности должно быть не более 100 микробных клеток.

Бактерии могут попадать в консервы вместе с заливкой. Для предотвращения развития термофилов, попавших из сахара, необходимо следить за тем, чтобы температура заливки в сборном бачке была не ниже 80 °С. При перерывах в работе надо освобождать трубопроводы и насосы от остатков заливки и промывать холодной водой, чтобы избежать возможного накопления» спор.

Пюре из щавеля, отличающееся высокой кислотностью, стерилизуют при 100 °С. Пюре из шпината имеет низкую кислотность (рН 5,5), что создает благоприятные условия для сохранения и развития многих бактерий, в том числе и Clostridium botulinum – анаэробная – грамположительная бактерия рода клостридий, возбудитель ботулизма – тяжелой пищевой интоксикации, вызываемой ботулиническим токсином и характеризуемой поражением нервной системы (рис. 1) Clostridium botulinum образуют стойкие споры, а однородная их масса затрудняет процесс проникновения тепла. Поэтому шпинат стерилизуют при 120 °С в течение 60–75 мин в зависимости от емкости тары.

Рисунок 1 – Морфология бактерий и спор Clostridium botulinum – возбудителей ботулизма

Зеленый горошек, кукурузу стерилизуют при 116 и 120 °С. Стерилизация банок в непрерывно действующих аппаратах при 127 °С разрешает сократить время прогрева.

Наиболее опасным микробом, который может попасть в консервы, является облигатный анаэроб Clostridium botulinum, вызывающий тяжелые формы пищевого отравления.

Встречаясь в почве, Clostridium botulinum вместе с частичками земли иногда загрязняет овощи, а при плохой мойке сырья может попасть в оборудование. Споры отдельных штаммов отличаются большой стойкостью к нагреванию. Возможность развития спор и токсинообразования после стерилизации в значительной степени зависит от рН среды. Исходя из этого, все виды консервов делят на три группы.

1. Консервы с рН более 5,2. При наличии в таких консервах спор Clostridium botulinum (не менее 100 спор в 1 г) они сохраняются, развиваются и образуют токсин.
2. Консервы с рН 4,6–5,2. Споры сохраняются, но развиваются и образуют токсин только при высокой обсемененности консервов (не менее 1000 спор на 1 г).
3. Консервы с рН 3,2–4,6. Споры сохраняются, но не развиваются и не образуют токсин.

Такое деление консервов является условным, так как известны отклонения.

Значительное влияние на возможность развития Clostridium botulinum в консервах оказывает загрязнение продукта другими видами микроорганизмов, например, Bacterium subtilis, Bacterium mesentericus, поглощающих кислород, а также бактериями, понижающими, кислотность. Чем больше спор Clostridium botulinum содержится в консервах, тем труднее получить стерильный продукт.

Стойкость спор в пределах одной культуры зависит от ряда факторов. Более стойкими бывают молодые споры, а также образовавшиеся из клеток, которые развивались на хорошей питательной среде. При массовом загрязнении консервов спорами среди них обнаруживают особенно стойкие, сохраняющиеся при стерилизации. Поэтому при переработке сырья необходимо добиваться снижения бактериальной обсемененности продукта перед стерилизацией.

Консервы из зеленого горошка и сахарной кукурузы, обладающие низкой кислотностью, богатые белками и углеводами, являются очень хорошей средой для развития Clostridium botulinum.

Консервы из стручковой фасоли, шпината при развитии Clostridium botulinum и накоплении токсина могут сохранять нормальный вид и запах. При нахождении Clostridium botulinum в консервах в жестяной таре олово, переходящее частично в раствор, задерживает прорастание спор, поэтому образование токсина происходит значительно медленнее, чем в стеклянной таре.

Применяемые в настоящее время режимы стерилизации для низкокислотных и среднекислотных консервов установлены из расчета уничтожения спор Clostridium botulinum. Однако при массовом заражении продукта спорами их труднее уничтожить.

Возможность развития спор Clostridium botulinum и токсинообразования в натуральных консервах вызывает необходимость систематического проведения микробиологического контроля всего процесса производства.

Остаточная микрофлора натуральных консервов. В консервах обнаруживают споры аэробных бактерий группы Bacterium subtilis – Bacterium mesentericus, но в этой продукции они обычно не развиваются.

При высоких температурах хранения порчу натуральных консервов часто вызывают термофильные бактерии, попадающие из почвы, сахара, загрязненного оборудования. Известны три вида порчи консервов: плоскокислая, бомбажная и сероводородная.

Плоскокислая порча – наиболее распространенная. Вызывается термофилами, превращающими углеводы без газообразования в молочную, муравьиную и уксусную кислоты. Консервы приобретают прокисший запах и вкус. Этот вид порчи вызывает Bacterium stearothermophilus, относящийся к группе стенотермных термофилов, которые могут развиваться только при температуре 40–76 °С. Оптимальная температура развития 50–55 °С. При спорообразовании принимает булавовидную форму. Прокисание консервов могут вызывать также Bacterium coagulans, портящая томатный сок, и Bacterium aerothermophilus, образующая короткие цепочки. Размер клеток – 8×1 мкм; споры крупные, овальные, расширяющие конец клетки. Развиваются при 40–80 °С, оптимальная температура – 55 °С.

Бомбажная порча. Наблюдается у консервов из зеленого горошка, спаржи, реже – сахарной кукурузы. Разлагая углеводы, термофилы образуют большое количество углекислого газа и водорода, возникает бомбаж банок. Жидкая часть консервов приобретает пенистую консистенцию, запах кислосерный.

Порчу вызывают подвижные грамположительные палочки, образующие очень стойкие споры. К ним относят: Clostridium thermosaccharolyticum – палочки размером 4×0,5 мкм, споры веретенообразные.

Облигатный анаэроб. При температуре ниже 37 °С не развивается. Clostridium polyinyxa – термотолерантный микроорганизм, хорошо развивается как при 40–70° С, так и при 20–30 ºС. Размер клеток – 5×0,8 мкм, споры клостридиальные, факультативный анаэроб.

Bacterium mesentericus ruber – палочки размером 2×0,8 мкм, образует пигмент красного цвета. Оптимальная температура развития 45° С. Две последние культуры развиваются в консервах медленно, постепенно вызывая порчу.

Сероводородная порча. Встречается редко. Содержание банки приобретает черную окраску, чувствуется запах сероводорода. Вызывает порчу облигатный анаэроб Clostridium nigrificans – палочка с закругленными концами, размером 4,0×0,5 мкм, споры овальные, терминальные. Углеводы не ферментирует, обладает слабыми протеолитическими свойствами. Разлагает цистеин с выделением сероводорода, который связывается с железом банки, образуя сернистое железо. Оптимальная температура развития – 55° С.

Бомбаж банок, вызванный мезофильными бактериями. Порчу вызывают облигатные анаэробы, развивающиеся в консервах при рН выше 6,0. Обладая активными протеолитическими ферментами, они разлагают белки с обильным выделением газов (аммиака, сероводорода) и образуют бомбаж. Продукт приобретает сильный гнилостный запах. Из испорченных консервов выделяют Clostridium sporogenes и Clostridium putrificus, образующие термостойкие споры. Clostridium sporogenes (рис. 2) – подвижная палочка с закругленными концами, размером 4–0,5×0,9 мкм, споры центральные.

Рисунок 2 – Морфология строения бактерий и спор Clostridium sporogenes

Сбраживает углеводы с образованием кислоты и газа. Clostridium putrificus – размер 5×1 мкм, споры шаровидные, расположены на конце палочки.