Микроорганизмы при производстве овощных закусочных консервов попадают в банку с основным сырьем, корнеплодами, с зеленью кореньев, томатной пастой, солью, сахаром, пряностями.

Значительную роль в обсеменении консервов микроорганизмами играют загрязненное оборудование, трубопроводы, спецодежда, применение ручных процессов при обработке сырья, плохая подготовка тары, противней для сырья и др.

Доставляемое на завод овощное сырье, особенно корнеплоды, бывают сильно загрязнены различной микрофлорой. В большом количестве обнаруживаются молочнокислые бактерии, плесневые грибы, гнилостные бактерии. Всегда встречаются бактерии группы кишечная палочка (Coli aerogenes) и маслянокислые.

Длительное хранение на сырьевой площадке при относительно высокой температуре воздуха приводит к дальнейшему нарастанию бактериальной обсемененности. Поэтому основное сырье можно хранить не более 1–2 дней, зелень – не более 8 ч. При выдержке в холодильных камерах при 0 °С и относительной влажности воздуха 90–95 % сроки хранения значительно увеличиваются.

На некоторых заводах овощи замораживают и хранят при –18 °С в течение 5–7 месяцев. Быстрое снижение температуры при замораживании и низкая температура хранения прекращают процессы, проводимые микроорганизмами.

При поступлении на завод загрязненного сырья его предварительно замачивают в чистой проточной воде для отмокания комочков почвы и смывания основной массы микроорганизмов.

Для более полного отмывания земли и бактерий с поверхности овощей, особенно корнеплодов, рекомендуют применять вибрационные мойки. Колебания вибратора с частотой 1000– 3000 в мин создают в воде ударные волны, которые интенсивно удаляют загрязнения из всех углублений, имеющихся на поверхности сырья.

После обработки сырья вручную, например, при обрезании концов, удалении семян, дочистки кожицы, значительно возрастает бактериальная обсемененность. Поэтому после таких процессов сырье необходимо дополнительно промывать сильными струями воды.

Механизация процессов обработки сырья, выполнявшихся ранее вручную, способствует снижению бактериальной обсемененности. Применение машин для резки сырья, чистки перца и томатов, удаления кожицы с корнеплодов, фарширования перца и других повышает культуру производства. Однако плохая очистка корнерезок от остатков измельченных корнеплодов способствует накоплению бактериальных клеток и их спор, что в дальнейшем может привести к бактериальному браку.

Тепловая обработка сырья – бланширование, обжарка – снижает бактериальную обсемененность, но чем больше загрязнено сырье микрофлорой, тем больше сохраняется спор.

Из данных, приведенных в табл. 1, можно судить о влиянии отдельных процессов обработки овощей на обсемененность бактериями.

Таблица 1 – Влияние отдельных процессов обработки овощей на обсемененность бактериями

Примечание. I – первая партия, II – вторая партия.

При бланшировке погибает неспорообразующая микрофлора; часть клеток и спор смывается горячей водой. При обжаривании основного сырья при температуре 130–140 °С и корнеплодов при температуре 120–125 °С погибают все микроорганизмы либо сохраняются наиболее теплоустойчивые споры.

При плохой очистке печей от остатков сырья в водяной подушке могут интенсивно развиваться термофильные бактерии. Во избежание этого необходимо обеспечивать непрерывную смену воды в печи, чтобы температура водяной подушки не повышалась до 50–60 °С. При длительных простоях (более 2 ч) масло перекачивают в сборник, а печь и сетки очищают от загрязнения щетками и промывают горячей водой или раствором щелочи.

Сильное загрязнение печи происходит при обжаривании измельченных корнеплодов. Во избежание этого корнеплоды после корнерезки пропускают через сито-трясучку для отделения мелочи.

Содержание бактерий в моркови колеблется в больших пределах, однако, даже при небольшом обсеменении, после обжарки морковь не бывает стерильной. Ниже приведены данные заводской лаборатории, характеризующие влияние различных процессов обработки на содержание бактерий в 1 г моркови:

• После очистки 2500–21250
• После II мойки 105–5300
• После измельчения 2400–20000
• После обжарки 25–454

В процессе охлаждения обжаренного сырья содержание микрофлоры возрастает. Наибольшее обсеменение наблюдается при воздушном охлаждении сырья на стеллажах.

Воздушные охладители, широко применяемые на консервных заводах, также способствуют накоплению бактерий. Масло, крошки обжаренного сырья загрязняют цепи, сетки, дно аппарата, что при плохой очистке создает условия для накопления бактерий и их спор.

Наиболее рациональным является применение охладителей, в которых овощи быстро охлаждаются холодным подсолнечным маслом, либо снижение температуры происходит за счет самоиспарения влаги из горячего продукта в условиях вакуума. Эти два типа охладителей при надлежащем уходе за ними не вызывают значительного загрязнения сырья.

При подготовке фарша, икры бактерии в значительном количестве заносятся вместе с зеленью белых кореньев. Зелень сильно загрязнена почвенной микрофлорой. По мере хранения ее на сырьевой площадке, особенно при увядании, количество микробов сильно возрастает, достигая десятков, а иногда и сотен миллионов клеток в 1 г. Поэтому вялые, загнивающие листья удаляют. Промывание зелени производят сильными струями воды. Обсемененность зелени не должна превышать 20 тыс. клеток в 1 г. Нарезанную зелень следует как можно быстрее использовать.

При ручной фаршировке и укладке овощей необходимо следить за чистотой рабочего места, противней, рук рабочих, проводя периодически бактериологические исследования. При плохой очистке инвентаря и ленты конвейера под слоем жира могут накапливаться облигатные анаэробы и их споры, что особенно нежелательно.

В томатный соус бактерии, в том числе и термофильные, попадают с сахаром, солью, пряностями. В 1 г черного перца обнаруживается 10–100 тыс. термофилов.

Томатный соус для заливки консервов готовят с расчетом его быстрого использования. Температура соуса при разливе должна быть не ниже 70 °С. Понижение температуры соуса в сборном бачке перед наполнителем может способствовать развитию термофильных бактерий. Один раз в смену, а также при остановке работы более чем на 2 ч томатный соус выпускают из трубопроводов; трубы и насосы тщательно промывают, а разливочные головки наполнителя прошпаривают.

При производстве овощной икры при круглосуточной работе линии все оборудование необходимо очищать и промывать горячей водой не реже 1 раза в смену, а для дезинфицирования оборудования растворами хлорамина или каустической соды следует не менее 1 раза в неделю организовывать так называемые «санитарные смены». Наиболее опасными в отношении накопления микроорганизмов являются волчки, протирки, смесители, трубопроводы, а также насосы, перекачивающие густую однородную массу.

Густая консистенция овощной икры затрудняет проникновение тепла в банку, поэтому процесс стерилизации икры по сравнению с другими овощными закусочными консервами более длительный. На продолжительность стерилизации консервов, лишенных жидкой части, значительное влияние оказывает начальная температура продукта. Поэтому масса икры не должна остывать при подаче ее по трубам на расфасовку. Это достигается сокращением расстояния между аппаратами для уваривания икры и наполнителями.

Дополнительным источником загрязнения консервов бактериями является рис, который иногда применяют для фаршировки овощей. В 1 г риса обнаруживается 1500–10000 клеток различных бактерий. Из спорообразующих часто встречаются Bacillus subtilis, или cенная палочка, и гнилостные аэробные споровые палочки (Bacillus mycoides) (рис. 1) и другие представители аэробов. Поэтому плохо очищенный и промытый рис увеличивает обсемененность консервов спорами.

Рисунок 1 – Морфология строения Bacillus subtilis (cенной палочки) и Bacillus mycoides (споровой палочки)

Остаточная микрофлора овощных закусочных консервов.

В овощной икре, фаршированных овощах перед стерилизацией обнаруживаются различные аэробные бактерии: Bacterium mesentericus vulgatus, Bacterium mesentericus ruber, Bacterium panis viscosi, Bacterium cereus, Bacterium subtilis и др. Образуя стойкие споры, они могут сохраняться при стерилизации, но при наличии кислой среды, при недостатке воздуха в банке они обычно не развиваются. Однако при массовом обсеменении консервов спорами они могут участвовать в возникновении бактериальной порчи. На дне таких банок обнаруживается белый осадок, состоящий из скопления бактериальных клеток, консервы иногда приобретают сероватый оттенок, газ не образуется. Bacterium mesentericus panis viscosi выделена из консервов, подвергшихся ослизнению.

При плохом качестве сырья, сильном загрязнении оборудования порчу консервов вызывают облигатные анаэробы. Это, главным образом, маслянокислые бактерии типа Clostridium butyricum (рис. 2).

Рисунок 2 – Морфология маслянокислых бактерии и спор Clostridium butyricum

Clostridium bifermentans обладают сахаролитическими свойствами, они сбраживают углеводы и кислоту с обильным выделением газов, возникает бомбаж банок.

Икра из кабачков, баклажанов и некоторые другие виды консервов могут подвергаться плоскокислой порче. Консервы прокисают без образования бомбажа. Отдельные слои консервов приобретают более светлую окраску. Порчу вызывают термофильные бактерии: Bacillus stearothermophilus и Bacillus coagulans.

Микрофлора обеденных блюд. Для первых блюд на консервных заводах вырабатывают борщи, щи, рассольник, свекольник с мясом и без мяса, сырьем для которых являются капуста, картофель, свекла, морковь, белые коренья, шпинат, щавель, мясо и др.

При подготовке капусты кочаны очищают от загрязненных наружных листьев, моют и удаляют сердцевину (кочерыги). Очистку от верхних листьев и удаление кочерыги производят на разных рабочих местах, чтобы избежать излишнего загрязнения внутренних листьев почвенной микрофлорой.

Картофель, корнеплоды бывают сильно загрязнены частицами земли, поэтому их предварительно отмачивают в проточной воде. Эффективное вымывание загрязнений достигается на вибрационных моечных машинах. Нельзя допускать к последующей переработке плохо промытое сырье.

Во время чистки моркови, картофеля от кожицы на машинах с терочной поверхностью следует подавать под напором воду для смывания отделившейся от клубня кожицы. При недостаточном контроле за санитарным состоянием этих машин, при слабом напоре воды сырье сильно загрязняется бактериями.

После ручной дочистки картофеля и удаления глазков его необходимо тщательно промыть. Нельзя допускать хранения нарезанного картофеля, так как в клубнях всегда обнаруживаются различные маслянокислые бактерии, картофельная палочка, накопление которых в консервах перед стерилизацией нежелательно. Не рекомендуется хранить измельченные корнеплоды, являющиеся хорошей средой для развития бактерий. Установлено, что в соке моркови и свеклы споры Clostridium botulinum могут интенсивно развиваться и выделять токсин.

В лавровом листе часто содержится большое количество микроорганизмов – 42000–400000 (в 1 г). Поэтому предварительно удаляют загнившие и заплесневевшие экземпляры и тщательно промывают водой.

Стерилизацию обеденных консервов обычно производят при температуре 120° С.

Остаточная микрофлора первых обеденных блюд. Термофильные бактерии, образующие стойкие споры, могут вызывать плоскокислую порчу консервов при высоких температурах хранения. Споры Bacterium aerothermophilus погибают при 120 °С через 80–90 мин, поэтому они сохраняются при стерилизации.

Clostridium sporogenes чаще встречается в обеденных консервах, содержащих мясо. Наилучшая температура прорастания спор – 20–25 °С. Порча происходит через 2 месяца и более и сопровождается разложением белков, бомбажом банок.

Clostridium perfringens – облигатный анаэроб, неподвижная палочка с закругленными концами, размером 6×1,2 мкм, споры стойкие (рис. 3).

Рисунок 3 – Морфология строения бактерий Clostridium perfringens

Сбраживает углеводы с образованием масляной кислоты и газа. Из шести типов Clostridium perfringens вызывают токсикоинфекцию у людей типы A, D и F. Наиболее опасны типы А, F, которые могут попадать в консервы вместе с мясом животных. Споры типа F выдерживают нагревание при 100° С в течение 1–6 ч. Присутствие Clostridium perfringens в консервах недопустимо. Часто обнаруживаются споры Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus.

Микрофлора пюреобразных консервов для детского питания. Добавление к измельченному растительному сырью сахара, молока, мяса и других веществ создает прекрасную среду для развития мезофильных и термофильных бактерий. Поэтому во избежание бактериальной порчи готовой продукции предъявляют особенно жесткие требования к качеству сырья и вспомогательных материалов.

При производстве консервов для детского питания необходимо перерабатывать овощи и плоды только высшего качества. Вялое, перезрелое, сильно загрязненное сырье, с признаками плесневения, загнивания и иными дефектами непригодно. Сроки хранения сырья должны быть минимальными.

Молоко. Хранят до переработки в охлажденном состоянии, чтобы задержать развитие молочнокислых бактерий, которые могут вызвать скисание. Кислотность молока должна быть не более 18 °Т. Кроме молочнокислых, в молоке содержатся различные бактерии, в том числе и спорообразующие аэробы, термофилы, попадающие из почвы, кормов

Плохо промытые сборники, смесители, в которых задерживаются остатки молока, легко превращаются в очаги бактериальных загрязнений.

Масло сливочное. Применяют только высшего сорта. В 1 мл масла можно обнаружить 10–100 тыс. бактерий, из них 500–2000 гнилостных.

Мука пшеничная (высший сорт). При длительном хранении содержание микроорганизмов постепенно снижается, но при увлажнении резко возрастает.

С мукой могут заноситься: споры микроскопических грибов, кислотообразующие бактерии, бактерии группы Coli aerogenes, спорообразующие аэробы Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, микрококки и др.

При смешивании молока с мукой в смеси иногда обнаруживают огромное количество микроорганизмов – от 2,3 млрд до 100 млрд клеток в 1 г. Массовое накопление микрофлоры наблюдается при недостаточном прогреве молока, при повышенной влажности муки. Для снижения обсемененности муку предварительно декстринизируют в специальных печах, а молоко подогревают до 80 °С и фильтруют.

Мясо говяжье. Хранят до переработки при 0° С не более 48 ч. Измельченное на волчке мясо является хорошей средой для развития гнилостных и других бактерий, поэтому его немедленно передают в дигестер для разваривания острым паром при температуре 110–120 °С вместе с основным сырьем.

Соль применяют наиболее чистую – экстра или высшего сорта.

Сахар должен быть белого цвета, сухой. В сахаре с повышенной влажностью обнаруживается значительное количество плесневых грибов и дрожжей. Сахар бывает загрязнен термофильными бактериями, вызывающими три вида порчи готовой продукции:

• плоскокислую порчу – Bacillus stearothermophilus, Bacillus coagulans, Bacillus aerothermophilus,
• бомбажную порчу – Clostridium thermosaccharolyticus, Bacillus asterosporus,
• сероводородную порчу – Clostridium nigrificans.

Наибольшую опасность при изготовлении пюреобразных консервов представляют термофильные бактерии, вызывающие плоскокислую порчу. По стандарту в 10 г сахара допускается не более 125 спор термофилов, из них вызывающих прокисание – не более 50–75.

При длительном хранении сахара термофильные бактерии постепенно отмирают.

Производственные процессы, способствующие накоплению термофильных бактерий. Термофилы являются почвенными бактериями. При тщательной мойке сырья с применением вибрации и перемешивания воды подаваемым воздухом значительная часть термофилов смывается.

Термофильные бактерии могут накапливаться в бланширователях при медленном остывании аппаратов во время простоев, длительной остановке линии, при снижении температуры воды в процессе работы, а также при плохой очистке сетки транспортера, стен ванны, участков металла, пораженных коррозией.

Необходимо следить за чистотой воды в бланширователях, так как при значительном загрязнении ее бактериями она вызывает обсеменение сырья. Если в 1 мл бланшировочной воды 15–30 клеток, вода может значительно осеменять сырье; более 30 клеток – вызывает обильное загрязнение.

Бактериальная обсемененность сырья возрастает в процессе измельчения на корнерезках, протирочных машинах, волчках, поэтому эти машины должны особенно тщательно подвергаться очистке.

В дитестерах масса нагревается и в горячем виде перекачивается по трубопроводам. Однородная вязкая масса пристает к стенкам аппаратов, машин. Часть продукта задерживается в трубопроводах, насосах, что затрудняет их очистку и создает условия для накопления термофилов.

Для получения тонко измельченного однородного продукта горячую массу пропускают через гомогенизатор, в котором под давлением 150 кг/см² она продавливается через узкую щель клапанного устройства. Под действием высокого давления скопления бактерий разбиваются на отдельные клетки, поэтому при непосредственном подсчете микроскопированием обнаруживается их большое количество. Однако при гомогенизации возможно и загрязнение массы бактериями, особенно термофилами, что связано с трудностью очистки головки гомогенизатора.

Термофильные бактерии могут накапливаться в сеткахловушках, которые устанавливают в трубе, подающей массу в гомогенизатор, а также в бункере наполнителя и порционирующих цилиндрах.

Обсемененность аппаратов, машин, трубопроводов особенно возрастает к концу смены, поэтому перед окончанием каждой смены все оборудование промывают. Гомогенизатор освобождают от продукта и, ослабив пружину, создающую давление на клапаны, пропускают холодную воду, затем обрабатывают горячей водой и острым паром.

Ежедневно одна из смен специально выделяется для уборки помещения и очистки оборудования. Во время «санитарной» смены все разъемные части оборудования разбирают, небольшие детали, загрязняющиеся продуктом, выдерживают в течение 1 ч в горячем 0,5 %-м растворе каустической соды либо стерилизуют при 120 °С. Через промытые сборники, аппараты, трубопроводы в течение 1 ч пропускают горячий раствор каустической соды и затем 2–3 ч холодную воду.

Температура массы во время расфасовки в тару должна быть не ниже 80 °С, так как густая пюреобразная масса, обладая низкой теплопроводностью, медленно прогревается при стерилизации. Укупоренные банки необходимо возможно быстрее подвергать стерилизации. Срок хранения – не более 20 мин.

Начальная температура воды в автоклавах при загрузке банок – 70 °С.

Плодово-ягодные пюре, имеющие значительную кислотность, стерилизуют при 100 °С с добавлением круп при 110 °С. Температура стерилизации натурального овощного пюре – 116 °С, пюре из зеленого горошка, овощного пюре с добавлением иных компонентов – 120 °С.

Для предотвращения возможного развития спор термофилов, сохранившихся при стерилизации, очень важно быстро охладить продукт до температуры не более 40 °С. Вместе с тем большая вязкость массы замедляет процесс отдачи тепла. На заводах охлаждение консервов проводят до понижения температуры воды в автоклавах до 40 °С. При этом температура продукта внутри банки – 50–60° С, т. е. является оптимальной для развития термофилов, что может в дальнейшем привести к плоскокислой порче. Поэтому следовало бы проводить охлаждение до достижения температуры внутри банки не более 40° С.

Остаточная микрофлора пюреобразных консервов. Аэробные спорообразующие бактерии. Споры Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus довольно часто обнаруживаются в готовой продукции, но обычно не развиваются.

Мезофильные облигатные анаэробы. Вызывают разложение белков и других веществ с образованием газа. Возникает бомбаж банок. Подобная порча наблюдается редко, только при массовом попадании спор в продукт из загрязненного оборудования либо при переработке плохо промытого сырья. Одним из представителей данной группы бактерий является Clostridium sporogenes, хорошо развивающийся в пюре из зеленого горошка, овощных пюре с мясом.

Термотолерантные бактерии, вызывающие бомбаж, Clostridium thermosaccharolyticum, Bacillus asterosporus, Bacillus polyrayxa. Оптимальная температура развития – 55 °С, но развиваются и при более низкой температуре. Разлагают углеводы с обильным выделением газов. Подобная порча наблюдается у консервов «Пюре из зеленого горошка», «Пюре из шпината с молоком». Жидкая часть консервов приобретает пенистое состояние; запах – кисло-сырный.

Термофильные бактерии вызывают плоскокислую порчу. Эти бактерии представляют наибольшую опасность, так как плоскокислая порча чаще возникает на заводах, чем все остальные. Особенно подвержены подобной порче пюре из кабачков, шпината, морковное пюре с крупами, суп-пюре томатный и др. Порча выражается в прокисании и часто сопровождается расслоением продукта. Порчу вызывают Bacillus stearothermophilus, Bacillus aerothermophilus, Bacillus coagulans, описанные ранее.

Хранение консервов после стерилизации при 37 °С вызывает постепенное отмирание спор Bacterium aerothermophilus, и порча не возникает. Понижение температуры замедляет процесс развития спор Bacterium coagulans, при 20–25° С порча консервов наблюдается через 10–15 дней, а на складах при более низкой температуре – через несколько месяцев. Нижний предел развития Bacillus stearothermophilus – 40° С, поэтому при нахождении в консервах возбудителей плоскокислой порчи продукцию следует хранить при 0–15° С.